UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA SETOR ......Bini, Shivelly Los Galetto, Danilo Augusto Scharr, Gabriel Soares, Felipe Bueno Moreira, Daniel Bueno Moreira, Alan Jean Rafael Pinto

0

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA

SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA

ADRIANO HALISKI

ACIDEZ DO SOLO E TOXICIDADE DO ALUMÍNIO EM

SISTEMA PLANTIO DIRETO DE LONGA DURAÇÃO

PONTA GROSSA - PR

2018

1

ADRIANO HALISKI



Tese apresentada junto ao Programa de Pós-

Graduação em Agronomia da Universidade

Estadual de Ponta Grossa para a obtenção do

título de Doutor em Agronomia - Área de

Concentração: Agricultura.

Orientador: Prof. Dr. Eduardo Fávero Caires

PONTA GROSSA - PR

2018

2

Haliski, Adriano

H173 Acidez do solo e toxicidade do alumínio em sistema plantio direto

de longa duração/Adriano Haliski. Ponta Grossa, 2018.

144 f., il.

Tese (Doutorado em Agronomia– Área de concentração –

Agricultura), Universidade Estadual de Ponta Grossa.

Orientador: Prof. Dr. Eduardo Fávero Caires

1. Calcário dolomítico. 2. Resíduos de plantas. 3. Carbono

orgânico. 4. Formas de alumínio. 5. Fracionamento de alumí-

nio. I. Caíres, Eduardo Fávero. II. Universidade Estadual de

Ponta Grossa – Doutorado em Agronomia. III. T.

CDD : 631.41 Ficha catalográfica elaborada por Maria Luzia F. Bertholino dos Santos– CRB9/986

3

Aos meus queridos pais, Basilio e Olga

A minha amada esposa, Daniele

E a minha linda filha, Larissa

Dedico este trabalho!

4

AGRADECIMENTOS

À Deus que me concedeu o dom da vida e a capacidade e motivação para realizar

esse trabalho.

Aos meus pais, Basilio e Olga, por me ensinarem os verdadeiros valores na vida, e

pelo apoio em todos os momentos da minha caminhada.

À minha esposa Daniele, por toda ajuda, compreensão e paciência, pelo amor,

carinho e incentivos dedicados em todos os momentos, e cuidados com nossa filha nos

momentos em que não pude dar atenção a ela.

Ao amigo e professor Dr. Eduardo Fávero Caires, pela excelente orientação,

dedicação, ensinamentos e oportunidades oferecidas, por confiar a mim a condução de

projetos de pesquisa e por estar sempre disposto a fazer o possível para uma melhor formação.

À Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), em especial ao Programa de Pós-

Graduação em Agronomia, pela estrutura, suporte e apoio prestado. Aos professores desta

Instituição, pela qualidade de ensino e contribuição à minha formação.

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela

concessão da bolsa de Doutorado.

Ao complexo de laboratório multiusuários da UEPG, C-LABMU, em especial a

laboratorista Rachel Gouvea, por toda calma, suporte e comprometimento nas leituras do

Espectrofotômetro de Absorção Atômica.

Aos funcionários da instituição Luciane Henneberg, Zima R. Guera, Nilcélia Lara,

por todos os cafés e companheirismo, e em especial às técnicas do Laboratório de Fertilidade

do Solo Dirce Aparecida de Oliveira, Eclair Pinheiro Diniz e Marta Postanovicz pela amizade,

carinho e auxílio na realização das análises químicas.

5

Ao proprietário da Fazenda Estância dos Pinheiros, Guilherme Soares, por ceder a

área para realização do experimento.

À Century Química do Brasil Ltda, pela doação do floculante.

Ao Sr. Audio Sedorko, pelo apoio e desenvolvimento de equipamentos para a

execução das análises químicas.

À todos os colegas da pós-graduação, em especial ao André Carlos Auler e Jucimare

Romaniw, pelo companheirismo e amizade que levarei por toda vida.

Aos meus amigos e colegas do Laboratório de Fertilidade do Solo: Angelo Rafael

Bini, Shivelly Los Galetto, Danilo Augusto Scharr, Gabriel Soares, Felipe Bueno Moreira,

Daniel Bueno Moreira, Alan Jean Rafael Pinto de Oliveira, Alessandro Gruzska Levandoski,

Leonardo Barão, Ana Cláudia Lubczyk, Joyce Kufta, Bruno Kenji Kanayama, Welington

Sieklicki, Lucas Polli Glugoski, Laura Beatriz Machado Leandro e Gabriel Correa Plodoviski

pela grande amizade, companheirismo e auxílio na realização desse trabalho.

À todos que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho,

meus sinceros agradecimentos.

6

EPÍGRAFES

“Todas as vitórias ocultam uma abdicação”

Simone de Beauvoir

“Por vezes sentimos que aquilo que fazemos não é senão uma gota de água no mar. Mas

o mar seria menor se lhe faltasse uma gota”

Madre Teresa de Calcuta

7



RESUMO

Os solos brasileiros são, em sua grande maioria, naturalmente ácidos. A deficiência de cálcio

(Ca) e a toxidez causada por alumínio (Al) e manganês (Mn) são os fatores que mais têm

limitado a produtividade das culturas em solos ácidos de regiões tropicais e subtropicais. O

sintoma primário e mais evidente da toxicidade do Al em plantas é a inibição no alongamento

radicular e diminuição na absorção de nutrientes. Este trabalho foi realizado com os objetivos

de (i) avaliar a influência da calagem superficial e de resíduos de plantas deixados sobre a

superfície do solo durante a estação de outono–inverno nos teores e nas formas de Al em

sistema plantio direto de longa duração; (ii) verificar os benefícios da calagem superficial

associada aos resíduos das culturas de outono–inverno no combate à acidez do solo e na

amenização da toxicidade do Al em longo prazo, no sistema plantio direto; e (iii)

correlacionar as formas de Al presentes no solo e as produtividades de grãos de milho, soja e

feijão em sistema plantio direto de longa duração. O experimento foi realizado em um

Latossolo Vermelho distrófico textura média, manejado há longo período sob plantio direto,

em Ponta Grossa (PR). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em parcelas

subdivididas, com três repetições. Nas parcelas, foram aplicadas quatro doses de calcário

dolomítico na superfície em maio de 2004 (0, 4, 8 e 12 t ha-1) e, nas subparcelas, empregaram-

se três tratamentos de cobertura vegetal durante a estação de outono–inverno, sem ou com

nitrogênio (N): (i) solo descoberto, (ii) com cobertura vegetal (aveia ou trigo) e (iii) com

cobertura vegetal (aveia ou trigo) + 60 kg ha-1 de N. O N foi empregado, anualmente, na

forma de nitrato de amônio, em cobertura nas culturas de aveia ou trigo, no início do

perfilhamento das culturas. A calagem na superfície corrigiu a acidez do solo, e aumentou os

teores de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) e a saturação por bases até a profundidade de 0,20 m.

Os teores de Al trocável foram muito baixos com a aplicação de calcário, sendo as formas de

Al não-trocável predominantes em todas as profundidades avaliadas. A calagem neutralizou o

Al na forma trocável, e também uma fração das diferentes formas do Al não- trocável. Com a

calagem, houve grande redução do Al fortemente complexado pela matéria orgânica do solo,

sendo grande parte precipitado em formas inorgânicas de Al(OH)3. A produtividade

acumulada de grãos das culturas aumentou, em média, 23% com a aplicação superficial de

calcário ao longo dos 10 anos de avaliação. Os maiores incrementos no rendimento de grãos

das culturas foram obtidos com a aplicação de 8,3 t ha-1, cuja dose foi muito próxima daquela

calculada para elevar a saturação por bases do solo, na camada de 0–0,20 m, a 70%. O Al

não-trocável complexado mais fracamente com a matéria orgânica do solo, bem como o Al

trocável, apresentou forte correlação com a produtividade das culturas, mostrando que o

aumento dessas formas de Al no solo afetou drasticamente a produtividade das culturas. A

correção da acidez do solo por meio da calagem superficial em sistema plantio direto

demonstrou ser uma prática fundamental para garantir altos tetos de produtividade de grãos

por amenizar a toxicidade do Al nas formas trocável e fracamente complexado com a matéria

orgânica do solo.

Palavras-Chave: calcário dolomítico, adubação nitrogenada, resíduos de plantas, carbono

orgânico, formas de alumínio, fracionamento do alumínio.

8

SOIL ACIDITY AND ALUMINUM TOXICITY UNDER A

LONG-TERM NO-TILL SYSTEM

ABSTRACT

Brazilian soils are, for the most part, naturally acidic. Calcium (Ca) deficiency and toxicity

caused by aluminum (Al) and manganese (Mn) are the factors that have most limited crop

yield in acidic soils of tropical and subtropical regions. The primary and most obvious

symptom of Al toxicity in plants is an inhibition in root elongation and decreased nutrient

uptake. This study was carried out with the objective of (i) evaluating the influence of surface

liming and plant residues left on the soil surface during the autumn–winter season in the

contents and forms of Al in a long-term no-till system; (ii) to verify the benefits of surface

liming associated with autumn–winter crop residues in combating soil acidity and alleviating

the long-term toxicity of Al in a no-till system; and (iii) to correlate the Al forms present in

the soil and the grain yields of corn, soybean, and bean in a long-term no-till system. The

experiment was carried out on loamy, kaolinitic, thermic Typic Hapludox, managed for a long

period under a no-till system in Ponta Grossa, Parana State, Brazil. A randomized complete

block design was used, with three replications in a split-plot arrangement. In the plots, four

rates of dolomitic lime were applied on the soil surface in May 2004 (0, 4, 8, and 12 t ha-1),

and in the subplots three cover crop residue treatments were applied during the autumn–

winter season, without or with nitrogen (N) addition: (i) uncovered soil, (ii) with crop residue

(oat or wheat), and (iii) with crop residue (oat or wheat) + 60 kg ha-1 of N. Nitrogen was

applied annually in the form of ammonium nitrate in top dressing, at the beginning of tillering

of oat or wheat crops. Surface liming corrected soil acidity and increased calcium (Ca) and

magnesium (Mg) contents and base saturation up to a 0.20 m depth. Aluminum exchangeable

contents were very low with lime application, with non-exchangeable Al forms predominant

at all depths evaluated. Liming neutralized Al in an exchangeable form, and a fraction of the

different forms of non-exchangeable Al. With liming, there was a great reduction of Al highly

complexed by the soil organic matter, being much precipitated in inorganic forms of Al

(OH)3. The cumulative grain yield of the crops increased by an average of 23% with the

surface lime application over the 10 years of evaluation. The largest increases in grain yield of

the crops were obtained with the lime application at 8.3 t ha-1, whose rate was very close to

that calculated to raise soil base saturation in the topsoil (0–0.20 m) to 70%. Non-

exchangeable Al complexed poorly with soil organic matter as well as exchangeable Al

showed a strong correlation with crop yields, revealing that the increase of these Al forms in

soil affected drastically crop yields. The alleviation of soil acidity by the surface application

of lime under a no-till system proved to be a fundamental practice to guarantee high crop

yields by alleviating the Al toxicity in both forms exchangeable and poorly complexed with

the soil organic matter.

Key words: dolomitic lime, nitrogen fertilization, crop residue, organic carbon, aluminum

forms, aluminum fractionation.

9

LISTA DE FIGURAS

Página

FIGURA 1 - Formas de alumínio na fase sólida do solo extraídas por técnicas de

dissolução seletiva. Adaptado de Dahlgren & Walker (1992) e Alvarez

et al. (1992)...............................................................................................

43

FIGURA 2 - Valores de pH em CaCl2, para diferentes profundidades do solo,

considerando as doses de calcário na superfície após 2 (a) e 10 anos (b)

da aplicação. Os pontos (♦) são médias de três tratamentos de cobertura

vegetal e três repetições. **: P < 0,01 e *: P < 0,05...............................

45

FIGURA 3 - Valores de pH em CaCl2, para diferentes profundidades do solo,

considerando os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e

sem cobertura do solo [SNSC], sem nitrogênio e com cobertura do solo

[SNCC] e com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] aos 2 (a) e

10 anos (b) após a aplicação de calcário. Letras iguais nas colunas não

diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P = 0,05.........................

47

FIGURA 4 -

Teores de Ca2+ trocável, para diferentes profundidades do solo,



do solo e três repetições. **: P < 0,01......................................................

48

FIGURA 5 - Teores de Ca2+ trocável, para diferentes profundidades do solo,






49

FIGURA 6 - Teores de Mg2+ trocável, para diferentes profundidades do solo,


da aplicação. Na ausência de interação significativa entre calcário ×

cobertura do solo, os pontos são médias das três tratamentos de

cobertura do solo e três repetições (♦). No caso de interação

significativa entre calcário × cobertura do solo, os pontos são médias

de três repetições para os tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura

do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC]

(▲) e com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●). **: P <

0,01...........................................................................................................

51

FIGURA 7 - Teores de Mg2+ trocável, para diferentes profundidades do solo,


sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo

(SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e

10 anos (b) após a calagem. Na ausência de interação significativa

entre calcário × cobertura do solo, os dados são médias de quatro doses

de calcário e três repetições. No caso de interação significativa entre

10

calcário × cobertura do solo, os dados são médias de três repetições

para os tratamentos sem calcário ( ), com 4 t ha-1 de calcário ( ), com

8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário ( ). Letras iguais

nas colunas de mesma cor não diferem estatisticamente pelo teste de

Tukey a P = 0,05......................................................................................

52

FIGURA 8 - Teores de K+ trocável, para diferentes profundidades do solo,



do solo e três repetições. *: P < 0,05........................................................

56

FIGURA 9 - Teores de K+ trocável, para diferentes profundidades do solo,






58

FIGURA 10 - Saturação por bases (V%), para diferentes profundidades do solo,




60

FIGURA 11 - Saturação por bases (V%), para diferentes profundidades do solo,






61

FIGURA 12 - Teores de C orgânico, para diferentes profundidades do solo,




63

FIGURA 13 - Teores de C orgânico, para diferentes profundidades do solo,






65

FIGURA 14 - Teores de Al no solo extraídos com cloreto de potássio (AlKCl), cloreto

de lantânio (AlLa), cloreto de cobre (AlCu), pirofosfato de sódio (AlP) e

oxalato de amônio (AlO), para diferentes profundidades, após 2 anos da

aplicação de calcário na superfície, considerando os seguintes

tratamentos: sem nitrogênio e sem cobertura (SNSC), sem nitrogênio e

com cobertura (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura (CNCC)........

68

11

FIGURA 15 - Teores de Al no solo extraídos com cloreto de potássio (AlKCl), cloreto

de lantânio (AlLa), cloreto de cobre (AlCu), pirofosfato de sódio (AlP) e

oxalato de amônio (AlO), para diferentes profundidades, após 10 anos

da aplicação de calcário na superfície, considerando os seguintes

tratamentos: sem nitrogênio e sem cobertura (SNSC), sem nitrogênio e

com cobertura (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura (CNCC)........

69

FIGURA 16 - Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de potássio (KCl) 1

mol L-1 (AlKCl), para diferentes profundidades do solo, considerando as

doses de calcário na superfície sem nitrogênio e sem cobertura do solo

[SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e

com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●) aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. Na ausência de interação, são apresentados os

valores médios dos tratamentos (♦). **: P < 0,01....................................

71

FIGURA 17 - Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al trocável

extraídos com a solução de cloreto de potássio (KCl) 1 mol L-1 (AlKCl),

para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10 anos (b) após a

calagem. ***: P < 0,001..........................................................................

72

FIGURA 18 - Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de potássio (KCl) 1

mol L-1 (AlKCl), para diferentes profundidades do solo, considerando os

tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem cobertura do

solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com

nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 (b) anos

após a calagem. Na ausência de interação significativa entre os

tratamentos calcário × cobertura do solo, os dados são médias de

quatro doses de calcário e três repetições. No caso de interação

significativa entre calcário × cobertura do solo, os dados são médias de

três repetições para os tratamentos sem calcário ( ), com 4 t ha-1 de

calcário ( ), com 8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário

( ). Letras iguais nas colunas de mesma cor não diferem

estatisticamente pelo teste de Tukey a P = 0,05.......................................

73

FIGURA 19 - Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de lantânio (LaCl3)

0,33 mol L-1 (AlLa), para diferentes profundidades do solo,

considerando as doses de calcário na superfície sem nitrogênio e sem

cobertura do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo

[SNCC] (▲) e com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●),

aos 2 (a) e 10 anos (b) após a calagem. Na ausência de interação

significativa entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, são

apresentados os teores médios dos tratamentos de cobertura do solo

(♦). **: P < 0,01........................................................................................

76

FIGURA 20 - Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al extraídos

com a solução de cloreto de lantânio (LaCl3) 0,33 mol L-1 (AlLa), para

diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10 anos (b) após a

calagem. ns: não significativo; **: P < 0,01; ***: P < 0,001..................

77

12

FIGURA 21 - Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de lantânio (LaCl3)

0,33 mol L-1 (AlLa), para diferentes profundidades do solo,



(SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e

10 (b) anos após a calagem. Na ausência de interação significativa

entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, os dados são médias

de quatro doses de calcário e três repetições. No caso de interação






79

FIGURA 22 - Teores de Al extraídos com solução de cloreto de cobre (CuCl2) 0,5

mol L-1 (AlCu), para diferentes profundidades do solo, considerando as

doses de calcário na superfície sem nitrogênio e sem cobertura do solo

[SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e

com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●), aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. Na ausência de interação significativa entre os

tratamentos calcário × cobertura do solo, são apresentados os teores

médios dos tratamentos de cobertura do solo (♦). **: P < 0,01...............

80


com a solução cloreto de cobre (CuCl2) 0,5 mol L-1 (AlCu), para


calagem. **: P < 0,01; ***: P < 0,001....................................................

82

FIGURA 24 - Teores de Al extraídos solução de cloreto de cobre (CuCl2) 0,5 mol L-1

(AlCu), para diferentes profundidades do solo, considerando os



nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos aos 2 (a) e 10 (b) anos

após a calagem. Na ausência de interação significativa entre os

tratamentos calcário × cobertura do solo, os dados são médias de

quatro doses de calcário e três repetições. No caso de interação






83

FIGURA 25 - Teores de Al extraídos com solução de pirofosfato de sódio (Na4P2O7)

0,1 mol L-1 (AlP), para diferentes profundidades do solo, considerando

as doses de calcário na superfície, aos 2 (a) e 10 anos (b) após a

calagem. Pontos são médias de três tratamentos de cobertura do solo e

três repetições. **: P < 0,01 e *: P < 0,05................................................

85

13


com solução de pirofosfato de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 (AlP), para


calagem. ns: não significativo; **: P < 0,01; ***: P < 0,001..................

87

FIGURA 27 - Teores de Al extraídos com solução de pirofosfato de sódio (Na4P2O7)

0,1 mol L-1 (AlP), para diferentes profundidades do solo, considerando

as formas de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem cobertura do solo

(SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com

nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 (b) anos

após a calagem. Dados são médias de quatro doses de calcário e três

repetições. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo

teste de Tukey a P = 0,05.........................................................................

88

FIGURA 28 - Teores de Al extraídos com solução de oxalato de amônio

[(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 (AlO), para diferentes profundidades do

solo, considerando as doses de calcário na superfície, aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. Pontos são médias de três tratamentos de

cobertura do solo e três repetições. **: P < 0,01......................................

93


com solução de oxalato de amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1

(AlO), para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10 anos (b)

após a calagem. ns: não significativo; ***: P < 0,001.............................

95

FIGURA 30 - Teores de Al extraídos com solução de oxalato de amônio

[(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 (AlO), para diferentes profundidades do

solo, considerando os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio

e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do

solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2

(a) e 10 (b) anos após a calagem. Dados são médias de quatro doses de

calcário e três repetições. Letras iguais nas colunas não diferem


96

FIGURA 31 - Entradas de carbono (C) orgânico no sistema, considerando as doses de

calcário na superfície sem nitrogênio e sem cobertura do solo [SNSC]

(■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e com

nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●). Considerando os

tratamentos de cobertura do solo, os dados são médias de três

repetições para os tratamentos sem calcário ( ), com 4 t ha-1 de


( ), no período de 2004 a 2014. **: P < 0,01. Letras iguais na coluna

de mesma cor não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P =

0,05...........................................................................................................

108

FIGURA 32 - Produtividade de grãos de milho em 2004-2005 (híbrido AG 6018) e

de soja em 2005-2006 (cv. CD 206), 2006-2007 (cv. CD 214 RR) e

2007-2008 (cv. CD 214 RR), considerando as doses de calcário na

superfície (a), e os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e


14

(SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC) (b). **: P

< 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo

teste de Tukey a P = 0,05.........................................................................

112

FIGURA 33 - Produtividade de grãos de milho em 2008-2009 (híbrido Pioneer

30F53), de soja em 2009-2010 (cv. CD 206 RR) e 2010-2011 (cv.

BMX Apolo RR), e de feijão em 2011-2012 (cv. Rubi), considerando

as doses de calcário na superfície (a), e os tratamentos de cobertura do

solo: sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e

com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do

solo (CNCC) (b). **: P < 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem


114

FIGURA 34 - Produtividade de grãos de feijão safrinha em 2012 (cv. BRS Estilo) e

de soja em 2012-2013 (cv. NA 5909 RG) e 2013-2014 (cv. BMX Ativa

RR), considerando as doses de calcário na superfície (a), e os



nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC) (b). *: P < 0,05 e **: P <

0,01. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo teste

de Tukey a P = 0,05..................................................................................

116

FIGURA 35 - Produtividade acumulada de grãos de milho, soja e feijão durante o

período de 2004 a 2014, considerando as doses de calcário na

superfície (a), e os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e


(SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC) (b). **: P

< 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo

teste de Tukey a P = 0,05.........................................................................

117

FIGURA 36 - Relações entre a produtividade acumulada de grãos das culturas, no

período de 2004 a 2014, e os teores de Al extraídos com as soluções de

cloreto de potássio [AlKCl] (a) e de cloreto de lantânio [AlLa] (b), para

diferentes profundidades do solo. ***: P < 0,001....................................

122

FIGURA 37 - Relações entre a produtividade acumulada de grãos das culturas, no

período de 2004 a 2014, e os teores de Al extraídos com as soluções de

cloreto de cobre [AlCu] (a) e de pirofosfato de sódio [AlP] (b), para

diferentes profundidades do solo. ns: não significativo; ***: P < 0,001..

123

FIGURA 38 - Relação entre a produtividade acumulada de grãos das culturas, no

período de 2004 a 2014, e os teores de Al extraídos com a solução de

oxalato de amônio [AlO], para diferentes profundidades do solo. ns:

não significativo.......................................................................................

124

15

LISTA DE TABELAS

Página

TABELA 1 - Resultados de análises químicas e granulométricas do solo, na camada

de 0–0,20 m, antes da instalação do experimento....................................

38

TABELA 2 - Histórico da rotação de culturas e quantidades de N, P2O5 e K2O

aplicadas na área experimental no período de 2004 a 2014.....................

39

TABELA 3 - Precipitação pluvial mensal ocorrida durante o período de 2004 a 2014

e precipitação pluvial média histórica da região de Ponta Grossa – PR

(47 anos)...................................................................................................

40

TABELA 4 - Grau de estabilidade da interação do Al com a matéria orgânica do solo

(MOS) e a relação AlP/AlO em função de doses de calcário, para

diferentes profundidades do solo, após 2 anos da calagem......................

98


(MOS) e a relação AlP/AlO em função de doses de calcário, para

diferentes profundidades do solo, após 10 anos da calagem....................

99


(MOS) e a relação AlP/AlO em função dos tratamentos sem nitrogênio e


(SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), para

diferentes profundidades, após 2 anos da calagem...................................

102


(MOS) e a relação AlP/AlO em função dos tratamentos sem nitrogênio e


(SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), para

diferentes profundidades, após 10 anos da calagem.................................

103

TABELA 8 - Entrada anual de matéria seca (parte aérea e raízes), em função de

doses de calcário e dos tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura do


nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), no período de 2004 a

2014..........................................................................................................

107

TABELA 9 - Entrada anual de carbono (C), calculado pelo índice de colheita das

culturas (parte aérea e raízes), em função de doses de calcário e dos

tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem

nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com

cobertura do solo (CNCC), no período de 2004 a 2014...........................

108

TABELA 10 - Coeficientes de correlação de Pearson (r) entre os diferentes extratores

de Al no solo e as entradas de C-orgânico via resíduos culturais, nas

quatro doses de calcário aplicadas na superfície......................................

110

16

SUMÁRIO

Página

1. INTRODUÇÃO................................................................................................... 18

2. OBJETIVOS........................................................................................................ 20

2.1. Objetivo geral........................................................................................................ 20

2.2. Objetivos específicos............................................................................................. 20

3. REVISÃO DE LITERATURA........................................................................... 21

3.1. ACIDEZ DO SOLO.............................................................................................. 21

3.2. SISTEMA PLANTIO DIRETO............................................................................ 22

3.2.1. Calagem em sistema plantio direto....................................................................... 23

3.2.2. Efeito da cobertura vegetal no solo....................................................................... 26

3.3. ALUMÍNIO........................................................................................................... 27

3.3.1. Alumínio no solo................................................................................................... 28

3.3.2. Alumínio no sistema plantio direto....................................................................... 29

3.3.3. Alumínio associado à matéria orgânica do solo.................................................... 30

3.3.4. Toxicidade do alumínio para as plantas................................................................ 34

3.3.5. Fracionamento do alumínio no solo...................................................................... 35

4. METODOLOGIA............................................................................................... 38

4.1. LOCALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO............................................................... 38

4.2. CARACTERIZAÇÃO DO SOLO........................................................................ 38

4.3. ROTAÇÃO DE CULTURAS............................................................................... 38

4.4. CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA................................................................... 39

4.5. DELINEAMENTO EXPERIMENTAL................................................................ 40

4.6. AMOSTRAGENS E AVALIAÇÕES DE SOLO E PLANTA............................. 41

4.7. EXTRAÇÃO DO ALUMÍNIO POR TÉCNICAS DE DISSOLUÇÃO

SELETIVA............................................................................................................

41

4.8. ENTRADA ANUAL DE CARBONO DAS CULTURAS................................... 43

4.9. ANÁLISES ESTATÍSTICAS............................................................................... 44

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................ 45

5.1. ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO.................................................................. 45

5.2. FRACIONAMENTO DO ALUMÍNIO................................................................ 66

5.2.1. Alumínio trocável (AlKCl)...................................................................................... 70

5.2.2. Alumínio complexado organicamente................................................................... 75

5.2.2.1. Cloreto de lantânio (AlLa)...................................................................................... 75

17

5.2.2.2. Cloreto de cobre (AlCu).......................................................................................... 80

5.2.2.3. Pirofosfato de sódio (AlP)...................................................................................... 85

5.2.3. Alumínio – Alofana e Imogolite........................................................................... 92

5.3. ESTABILIDADE DO ALUMÍNIO COM A MATÉRIA ORGÂNICA DO

SOLO.....................................................................................................................

97

5.4. ENTRADA ANUAL DE CARBONO VIA CULTURAS.................................... 107

5.5. PRODUTIVIDADE DAS CULTURAS NO PERÍODO DE 2004 A 2014.......... 111

6. CONCLUSÕES................................................................................................... 126

7. REFERÊNCIAS.................................................................................................. 128

18

1. INTRODUÇÃO

Aproximadamente 70% do território brasileiro é composto por solos ácidos, capazes

de reduzir o potencial produtivo das culturas em cerca de 40%, devido principalmente à alta

concentração de alumínio (Al) solúvel (QUAGGIO, 2000). Os maiores problemas gerados

pela acidez do solo estão relacionados com a deficiência de cálcio (Ca) e/ou a toxicidade de

Al e manganês (Mn) (SOUSA et al., 2007). O sintoma primário e mais evidente da toxicidade

do Al em plantas é a inibição no alongamento radicular (CHANDRAN et al., 2008) e

diminuição na absorção de nutrientes (ABREU Jr. et al., 2003).

O Al é um dos metais mais abundantes no solo, sendo um importante componente

dos solos e materiais geológicos. Ele ocorre em diferentes formas no solo, as quais são

controladas pelo pH e pela composição mineralógica. O Al se hidrolisa em solução, de tal

modo que a espécie de Al trivalente (Al3+) predomina em condições ácidas (pH < 5,0),

enquanto que as espécies Al(OH)2+ e Al(OH)2+ são formadas quando o pH aumenta. Em

valores de pH próximos da neutralidade ocorre a formação de Al(OH)3 e o Al(OH)4-

predomina em condições alcalinas (DELHAIZE & RYAN, 1995; SPARKS, 2003).

Como as diferentes formas do Al no solo estão relacionadas com o pH e com a

composição mineralógica (SPOSITO, 2008), a acidificação do solo tem como consequência o

aumento da solubilidade dos compostos de Al, o que ocasiona aumento na concentração de Al

livre na solução do solo, provocando toxicidade e causando efeitos deletérios nos tecidos das

plantas não adaptadas, como é o caso da maioria das espécies cultivadas.

Para atenuar os efeitos negativos da acidificação do solo na produtividade das

culturas é imprescindível realizar a correção da acidez por meio da prática da calagem que é a

maneira mais simples para atingir esse objetivo (MUZILLI, 1981; LOPES et al., 2004). No

sistema plantio direto, o calcário é aplicado na superfície sem incorporação, o qual cria uma

19

frente de correção da acidez do solo em profundidade, e a qual é proporcional à dose e ao

tempo (CAIRES, 2010; VERONESE et al., 2012).

Em solos manejados sob sistema plantio direto ocorre acúmulo de matéria orgânica,

principalmente nas camadas superficiais do solo, e as interações entre os compostos orgânicos

solúveis e os minerais do solo geram condições para a complexação do Al, deixando-o numa

forma menos tóxica às plantas (ZAMBROSI, 2004). A interação do Al com a matéria

orgânica do solo pode afetar a dinâmica de cargas superficiais do solo, sendo comumente

determinada por técnicas de dissolução seletiva (GARCÍA-RODEJA et al., 2004).

Em sistema plantio direto de longa duração, tem-se observado altas produtividades

das culturas mesmo em solos com altos teores de Al trocável e baixos valores de pH e de

saturação por bases (CAIRES et al., 2006; BROWN et al., 2008; CHURKA BLUM et al.,

2013). Esses dados permitem questionar se os valores ou faixas de interpretação de

indicadores químicos de acidez do solo utilizados para o sistema plantio direto de longa

duração representam, com confiabilidade, a verdadeira situação da fertilidade do solo. É

possível que as interpretações utilizadas para a avaliação das condições de acidez do solo

ainda sejam insuficientes para expressar a fertilidade dos solos cultivados há longo tempo no

sistema plantio direto (NICOLODI et al., 2008a).

Para uma avaliação mais completa das condições de acidez em sistema plantio direto

de longa duração, faz-se necessário obter maior conhecimento das diferentes formas do Al

presentes no solo nesse ambiente, para compreender a sua toxicidade para as plantas em

sistemas em que ocorre acúmulo nos teores de matéria orgânica, como é o caso do sistema

plantio direto de longo prazo.

20

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo geral

Avaliar a correção da acidez do solo, o aporte de carbono orgânico, as formas de Al e

a produtividade de grãos de soja, milho e feijão, considerando a aplicação superficial de doses

de calcário e a presença de resíduos de plantas de aveia ou trigo deixados sobre a superfície,

sem e com nitrogênio, em longo prazo, no sistema plantio direto.

2.2. Objetivos específicos

(i) Avaliar a influência de doses de calcário aplicadas na superfície e de resíduos

de plantas de aveia ou trigo, sem e com adição de N, nos teores e nas formas de

Al em sistema plantio direto de longa duração;

(ii) Verificar os benefícios da calagem superficial associada aos resíduos das

culturas de aveia ou trigo, sem e com adição de N, no combate à acidez do solo

e na amenização da toxicidade do Al em longo prazo no sistema plantio direto;

(iii) Correlacionar as formas de Al presentes no solo com as produtividades de

grãos das culturas em sistema plantio direto de longa duração.

21

3. REVISÃO DE LITERATURA

3.1. ACIDEZ DO SOLO

Aproximadamente, 30% dos solos do mundo são considerados solos ácidos, com

exceção apenas das regiões polares (VON UEXKULL & MUTERT, 1995). No Brasil,

aproximadamente 70% do território é composto por solos ácidos, capazes de reduzir o

potencial produtivo das culturas em cerca de 40%, devido principalmente à alta concentração

de Al solúvel (QUAGGIO, 2000).

A deficiência de Ca e a toxidez causada por Al e Mn são os fatores que mais têm

limitado a produtividade de solos ácidos em regiões tropicais e subtropicais (LOPES, 1991;

CAIRES, 2013). Caso a acidez do solo não seja devidamente controlada, ela pode reduzir

seriamente o rendimento das culturas, causando perdas econômicas significativas ao produtor

e impactos negativos no ambiente (PROCHNOW, 2014; GHIMIRE et al., 2017).

Os solos podem ser naturalmente ácidos em função do material de origem ou de

processos de formação que propiciem a remoção de bases trocáveis com consequente

aumento nos teores de hidrogênio (H) e Al (OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2010; RAIJ, 2011).

Além da origem naturalmente ácida, os solos podem apresentar ainda contínua acidificação

por meio da dissociação do gás carbônico (CO2 + H2O → H+ + HCO3-), a qual é limitada a

condições em que o pH em água é maior que 5,2, e da adição de fertilizantes nitrogenados

amoniacais ou que geram amônio no solo (QUAGGIO, 1986; RAIJ, 1991; GRANT, 2010;

SHARMA et al., 2011).

Na maioria dos sistemas agrícolas produtivos, a adubação nitrogenada tem sido

apontada como a principal responsável pelo processo de acidificação do solo, pois durante a

oxidação de NH4+ a NO3

-, realizada por bactérias dos gêneros Nitrobacter e Nitrossomonas

22

ocorre a liberação de H+, que passa a ocupar as posições de troca dos cátions trocáveis

lixiviados pelo NO3-. Destaca-se que, além do NO3

-, ânions como SO42- e Cl-, liberados pela

mineralização da matéria orgânica do solo e/ou presentes nas formulações de fertilizantes,

podem também ficar livres na solução e arrastar as bases trocáveis em profundidade no solo

(RAIJ, 1991; CAIRES, 2010). Com a redução do pH decorrente do processo de acidificação

ocorre aumento na dissolução de minerais que contém Al no solo. O Al é um cátion com

caráter ácido, pois em solução libera prótons (H+) por meio de hidrólise. A hidrólise do Al3+

produz íons H+ de acordo com a reação: Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ (MILNE et al., 1995;

RAIJ, 2010; MOTUZOVA et al., 2013). A exploração agrícola, pela ação de cultivos

sucessivos, também é um fator a ser considerado na geração de acidez no solo em decorrência

da exportação e lixiviação de nutrientes e ainda pela intensificação do ciclo da matéria

orgânica (OLIVEIRA JÚNIOR et al., 2010).

3.2. SISTEMA PLANTIO DIRETO

O alto potencial erosivo das chuvas na região Sul do Brasil (principalmente nas

estações de primavera e verão) foi um fator decisivo para o desenvolvimento da agricultura de

conservação baseada na minimização do revolvimento do solo, na cobertura permanente e na

rotação de culturas que culminou no sistema plantio direto (MUZILLI, 1981).

A introdução do sistema plantio direto ocorreu a partir da década de 1970 no Sul do

Brasil, e foi um dos maiores avanços no processo produtivo da agricultura brasileira (LOPES

et al., 2004). Apesar de o sistema plantio direto apoiar-se em três pilares: a ausência de

revolvimento do solo, a cobertura permanente e a rotação diversificada de culturas, várias

áreas agrícolas conduzidas sob plantio direto no Brasil não têm aderido às práticas que

conduzem ao equilíbrio entre esses três pilares, colocando em risco a sustentabilidade do

23

sistema (ROLOFF et al., 2018).

O sistema plantio direto, quando manejado adequadamente, contribui para a melhoria

dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo, principalmente em razão da cobertura

proporcionada pelas plantas vivas e mortas que reduz perdas de solo e nutrientes por erosão,

além de promover o acúmulo de matéria orgânica no solo (TORMENA & ROLOFF, 1996;

SALES et al., 2016, SANTOS et al., 2017).

3.2.1. Calagem em sistema plantio direto

Para reduzir os efeitos negativos da acidificação do solo, a prática da calagem é

considerada a maneira mais simples e de baixo custo para atingir este objetivo, uma vez que o

calcário é um recurso bastante abundante no país. Além disso, a calagem é considerada como

uma das práticas que mais contribui para o aumento da eficiência dos fertilizantes e,

consequentemente, da produtividade e da rentabilidade agropecuária (LOPES, 1991).

Os corretivos da acidez do solo mais utilizados na agricultura são rochas calcárias

moídas, constituídas por misturas de minerais, como a calcita e a dolomita, que contêm, em

sua composição, carbonatos de cálcio (CaCO3) e/ou de magnésio (MgCO3) (CAIRES, 2010).

Também são utilizados como corretivos de solo os óxidos, hidróxidos e silicatos, capazes de

neutralizar a acidez do meio (ALCARDE et al., 1992). A calagem, além de corrigir a acidez

do solo superficialmente, também deve corrigir ou reduzir a acidez do solo em profundidade

(RAIJ, 2010).

Os corretivos da acidez do solo possuem baixa solubilidade em água (PAVAN et al.,

1984; ERNANI et al., 2001; ALLEONI et al., 2005) e a sua eficiência está diretamente

relacionada a sua natureza geológica, à sua granulometria, ao tipo de solo em que é aplicado,

e ao tempo de reação (KURIHARA et al., 1999). De acordo com Amaral & Anghinoni

(2001), a dissolução máxima de calcário em condições ótimas para a reação ocorre aos 90

24

dias de sua aplicação, conforme indicam os valores de condutividade elétrica e de Ca e Mg na

solução do solo. Entretanto, por causa da baixa solubilidade em água dos corretivos da acidez

do solo, sabe-se que a neutralização da acidez do solo pela ação do calcário ocorre de forma

localizada. Dessa forma, o ideal é misturar o calcário com a parte do solo a ser corrigida, e

para melhor eficiência, o calcário deve ser uniformemente espalhado na área a ser corrigida e

incorporado por meio de aração e gradagem (RAIJ, 2010). Deste modo, as plantas encontram

um ambiente favorável em profundidade para o seu desenvolvimento, ampliando o volume de

solo a ser explorado pelas raízes. Bortoluzzi et al. (2014) verificaram que o sistema radicular

da soja alcançou 0,40 m de profundidade quando o corretivo foi incorporado, incrementando a

produtividade de grãos de soja, em média, 31% em relação ao calcário aplicado na superfície,

o qual limitou seu efeito nos atributos químicos do solo à 0,05 m de profundidade e no

crescimento radicular até 0,20 m.

No sistema plantio direto, o calcário aplicado na superfície sem incorporação cria

uma frente de correção da acidez do solo em profundidade, a qual é proporcional à dose e ao

tempo (CAIRES, 2010; VERONESE et al., 2012). No estudo de Amaral & Anghinoni (2001),

os autores observaram que os efeitos em profundidade do calcário se manifestaram a partir de

180 dias da reaplicação, e atingiram, aos 360 dias, até 0,02 m quanto aos teores de Ca e Mg na

solução do solo, e até 0,04 m quanto ao pH em CaCl2 e aos teores de Al, Ca e Mg trocáveis.

Joris et al. (2013), em um estudo realizado em sistema plantio direto de longa duração,

verificaram aumento no pH, nos teores de Ca e Mg, e na saturação por bases, e redução na

saturação por Al e no teor de Mn trocável até a profundidade de 0,20 m, após 52 meses da

aplicação de calcário em superfície. Em outro estudo realizado em plantio direto, Caires et al.

(2002) observaram aumento no pH, no teor de Ca trocável e na saturação por bases, bem

como redução no teor de Al trocável do solo, até a profundidade de 0,60 m, após 92 meses da

aplicação superficial de calcário.

25

Os mecanismos que promovem a migração dos agentes de neutralização da acidez no

perfil do solo com a calagem na superfície em plantio direto ainda não estão totalmente

esclarecidos. Amaral et al. (2004) sugerem que o deslocamento vertical de partículas muito

finas de calcário ocorre pelo movimento descendente da água da chuva que se infiltra, por

meio de canais e espaços existentes no solo. Em outros estudos observou-se que a

calagem na superfície proporcionou movimentação de Ca2+ e Mg2+ ao longo do perfil do

solo, por meio da formação de pares iônicos com NO3- e SO4

2- (FOLONI & ROSOLEM,

2006; CRUSCIOL et al., 2011; CAIRES et al., 2015). Oliveira & Pavan (1996) mencionam

a formação e migração de Ca(HCO3)2 e Mg(HCO3)2 para as camadas mais profundas do solo.

Outros autores atribuem à formação de complexos organometálicos hidrossolúveis como o

principal mecanismo envolvido na movimentação de Ca e Mg após a aplicação de calcário e

resíduos vegetais na superfície do solo (FRANCHINI et al., 2001a; MIYAZAWA et al., 2002,

DIEHL et al., 2008; PAVINATO & ROSOLEM, 2008). Em razão da complexidade dos

mecanismos envolvidos, ainda não existe clareza de qual mecanismo estaria ocasionando

maior contribuição na melhoria das condições de acidez no subsolo com a calagem na

superfície. Para isso, tais efeitos precisam ser mais bem investigados na tentativa de elucidar o

mecanismo preponderante na correção da acidez do subsolo com a aplicação de calcário na

superfície em plantio direto.

Independentemente do mecanismo envolvido na correção da acidez do subsolo com a

calagem na superfície, vários estudos indicam claramente que a aplicação superficial de

calcário em plantio direto apresenta eficiência na produção de grãos de culturas em rotação

nesse sistema (OLIVEIRA & PAVAN, 1996; CAIRES et al., 2000; CAIRES et al., 2005;

CAIRES et al., 2006; JORIS et al., 2016). Pöttker & Ben (1998) já haviam concluído que não

haveria inconveniência no uso de calcário sem incorporação ao solo no sistema plantio direto,

26

em áreas anteriormente calcareadas pelo método convencional e que apresentassem um bom

nível de nutrientes.

3.2.2. Efeito da cobertura vegetal no solo

Após a adoção do sistema plantio direto, torna-se indispensável a formação e a

manutenção de cobertura vegetal (viva ou morta) sobre o solo. Vários estudos demonstram

que a presença de resíduos culturais na superfície do solo apresenta benefícios de ordem

física, química e biológica (POWLSON et al., 1987; LANGE et al., 2006; AZEVEDO et al.,

2007; SILVA et al., 2007; ROSSETTI et al., 2012). O primeiro efeito mais evidente

proporcionado pela cobertura vegetal é a redução dos efeitos danosos da erosão, diminuindo a

força de impacto das gotas de chuva, a desestruturação do solo, o selamento superficial e a

velocidade das enxurradas (SANTOS et al., 2000).

Os resíduos orgânicos ou palhada são fonte de energia (carbono) e nutrientes para a

maioria das populações microbianas do solo, aumentando a atividade biológica e melhorando

as relações ecológicas (POWLSON et al., 1987). É bem sabido que os microrganismos do

solo desempenham um importante papel sobre a fertilidade do solo, através da decomposição

da matéria orgânica e ciclagem de nutrientes, manutenção da estrutura do solo, degradação de

agroquímicos e poluentes, e como participantes de associações simbióticas com as raízes das

plantas (PARKINSON & COLEMAN, 1991).

Com a manutenção de palhada na superfície do solo ocorre aumento nos teores de

matéria orgânica (BEUTLER et al., 2001; SÁ et al., 2001). De acordo com Campos et al.

(1995), à medida que se adiciona carbono orgânico ao solo, a atividade microbiana é

estimulada, resultando em produtos que atuam na formação e estabilização dos agregados. Os

autores observaram maior percentagem de agregados estáveis em água nas classes de maior

diâmetro no sistema plantio direto do que no sistema convencional de preparo do solo, o qual

27

concentrou seus agregados estáveis em classes de menor diâmetro. O incremento da matéria

orgânica no solo também aumenta a taxa de infiltração de água e a retenção de umidade

(WANG et al., 2009).

O acúmulo de palhada na superfície em sistema plantio direto desencadeia uma série

de mudanças também nos atributos químicos do solo, especialmente quanto à disponibilidade

de nutrientes. No sistema plantio direto ocorre acúmulo de nutrientes, especialmente de Ca,

Mg, K e P nas camadas superficiais do solo, visto que, além de não haver revolvimento, há

acúmulo de nutrientes no tecido das plantas cultivadas, com posterior decomposição e

liberação desses nutrientes nas camadas superficiais (PAVINATO & ROSOLEM, 2008).

Além disso, com o acúmulo de resíduos vegetais pode ocorrer ainda: sorção de H e Al na

superfície do material vegetal, complexação do Al por compostos orgânicos, troca de ligantes

entre os grupos funcionais OH- dos oxihidróxidos de Fe e Al e os ânions orgânicos, e aumento

do potencial de oxidação biológica de ânions orgânicos (FRANCHINI et al., 1999).

O conceito de adubação verde tem evoluído também como participante do processo

de conservação de solo, através da prática de rotação, sucessão ou consorciação de culturas,

sendo deixados resíduos sobre a superfície do solo, sem incorporação. Desse modo, visa-se

proteger o solo contra variações de temperatura, impacto direto da gota da chuva e ação dos

ventos (TAVARES et al., 2008).

3.3. ALUMÍNIO

A maioria dos solos brasileiros apresenta características de acidez e elevados teores

de Al, o que traz sérios problemas para o desenvolvimento do sistema radicular das plantas,

limitando o aproveitamento de água e de nutrientes adicionados ao solo por meio dos

fertilizantes (OLIVEIRA et al., 2010). A produtividade das culturas é reduzida drasticamente

28

devido à presença do Al em níveis tóxicos, e este por apresentar uma química complexa, o seu

comportamento no solo deve ser mais bem investigado.

3.3.1. Alumínio no solo

O Al é um dos metais mais abundantes no solo, sendo um importante componente

dos solos e materiais geológicos, incluindo-se minerais de argila, tais como caulinita, gibbsita

e outros óxidos (PEDROTTI et al., 2003). Trata-se de um elemento anfótero que pode atuar

como cátion em meio ácido e como ânion em meio básico, sendo o pH o principal fator que

controla a sua disponibilidade no solo (MALAVOLTA, 1980).

Em pH baixo, o H+ atua sobre os minerais liberando íons Al3+ que ficam

predominantemente retidos pelas cargas negativas das partículas coloidais do solo, em

equilíbrio com o Al3+ em solução. Assim, a quantidade de Al3+ em solução aumenta com a

acidez do solo (SPOSITO, 2008).

O Al ocorre em diferentes formas no solo e parte da dificuldade em estudar os

processos que ocorrem nas plantas, decorrentes da ação deste metal, pode ser atribuída à

complexa química do mesmo. O Al quimicamente ativo ou lábil pode apresentar-se sob

diversas formas, as quais são controladas pelo pH e pela composição mineralógica do sistema

(DELHAIZE & RYAN, 1995). Por exemplo, o Al pode reagir com superfícies de argila

negativamente carregadas por forças eletrostáticas e, assim, pode facilmente ser trocado por

outros cátions como Ca2+, Mg2+ ou K+; ou ser complexado por grupos carboxílicos ou

fenólicos da matéria orgânica (BERTSCH & BLOOM, 1996).

Como as diferentes formas de Al estão relacionadas com o pH e com a composição

mineral do sistema (SPOSITO, 2008), a acidificação do solo aumenta a solubilidade de

compostos de Al, o que ocasiona o aumento da concentração de Al3+ livre na solução do solo,

29

provocando toxidez às plantas, causando efeitos deletérios nos tecidos das plantas não

adaptadas, como é o caso da maioria das espécies cultivadas.

3.3.2. Alumínio no sistema plantio direto

A mudança no sistema de cultivo do preparo convencional para o sistema plantio

direto desencadeia uma série de mudanças nos atributos químicas e físicos do solo,

especialmente quanto à disponibilidade de nutrientes e estruturação para os cultivos. O

sistema plantio direto promove acúmulo de nutrientes, especialmente de Ca, Mg, K e P nas

camadas superficiais do solo, além de complexação do Al por compostos orgânicos

(PAVINATO & ROSOLEM, 2008). Como o sistema plantio direto aumenta o teor de carbono

orgânico dissolvido (COD) na solução do solo (SPERA et al., 2014), a maior quantidade de

ligantes orgânicos solúveis em plantio direto promove diminuição da atividade química do Al.

Para um mesmo valor de pH e de Al solúvel, a atividade química estimada do Al é menor na

solução do solo em sistema plantio direto do que no sistema convencional de preparo (SALET

et al., 1999). A participação do COD na complexação do Al confirma a importância do

acúmulo de resíduos orgânicos na minimização dos efeitos fitotóxicos desse elemento, sendo

esta condição encontrada mais frequentemente em solos sob plantio direto (ZAMBROSI et

al., 2007). Desta forma, solos sob plantio direto com teores altos de Al trocável e de matéria

orgânica podem não restringir o crescimento de muitas culturas (NICOLODI et al., 2008b).

Os autores observaram que mesmo na presença de altos teores de Al trocável e de baixos

valores de pH e saturação por bases, as culturas apresentaram altas produtividades em solos

manejados há longo período no sistema plantio direto. Caires et al. (1999) observaram que o

calcário aplicado na superfície, em sistema plantio direto, apresentou eficiência na correção

da acidez das camadas superficiais e subsuperficiais do solo, porém não exerceu influência na

produtividade de milho, trigo e soja, em solo com elevada acidez.

30

Salet et al. (1999), ao compararem o sistema plantio direto com o sistema

convencional de preparo do solo, observaram que no sistema plantio direto quase 2/3 do Al

solúvel apresentou-se na forma orgânica, enquanto que no sistema convencional de preparo

apenas metade do Al solúvel estava nessa forma. Outra diferença importante encontrada entre

os sistemas foi o percentual das espécies de Al consideradas tóxicas (Al3+ e AlOH2+), tendo-se

obtido, respectivamente, 2,5% e 1,6% no sistema plantio direto e 4,0% e 2,6% no sistema

convencional de preparo. Em outro estudo, Alleoni et al. (2010) observaram que a maior parte

do Al na solução dos solos sob plantio direto estava ligada à ânions orgânicos (Al-COD) de

alto peso molecular. Em valores de pH menores que 5,0, o Al-COD representou cerca de 70 a

80% do Al total na solução, e cerca de 30 a 40% nos valores de pH superiores a 5,0.

O manejo contínuo sob plantio direto combinado com o uso de plantas de cobertura

resultam em aumento no conteúdo de matéria orgânica, a qual propicia a liberação de ânions

orgânicos que reduzem a atividade química do Al, proporcionando um ambiente mais

favorável para o desenvolvimento das culturas (MIYAZAWA & PAVAN, 1992a; ALLEONI

et al., 2010; SÁ, 2011; BRIEDIS et al., 2012).

3.3.3. Alumínio associado à matéria orgânica do solo

O acúmulo de matéria orgânica em sistema plantio direto é regulado principalmente

pelas quantidades de C e N existentes nos resíduos orgânicos mantidos na superfície do solo

(MUZZILLI, 2002). Aita et al. (2004) afirmam que as gramíneas têm papel importante na

ciclagem de nutrientes e sobretudo, por possuírem alta relação C/N, apresentam

decomposição lenta e proporcionam resultados significativos na adição duradoura de matéria

seca ao solo. A adição contínua de resíduos culturais com relações C/N contrastantes

proporciona fluxos diferenciados de C e N. Dessa forma, haverá períodos com elevado fluxo

de C e N e outros com menor fluxo. É essa variação que proporciona o acúmulo de matéria

31

orgânica ao solo porque ocorrerá sobreposição de resíduos em camadas devido à resistência à

decomposição dos resíduos com maior relação C/N (SÁ, 2011). A inclusão de leguminosas no

sistema também ajuda a minimizar os efeitos da maior imobilização de nutrientes provocada

pelas culturas de maior relação C/N (AMADO et al., 1999).

Vale destacar que a adição de N via fertilizantes minerais pode alterar a dinâmica de

decomposição da matéria orgânica do solo, pois a adição de N aumenta a taxa de

decomposição da fração de serapilheira, compreendendo substratos mais lábeis que

decompõem primeiro, mas diminui a taxa de decomposição da fração contendo substratos

quimicamente complexos (BERG & MATZNER, 1997). A adição de N diminui a limitação

de N aos microrganismos que procuram C em substratos de matéria orgânica relativamente

lábil, tais como polissacarídeos, o que leva à decomposição mais rápida da fração lábil

(TALBOT & TRESEDER, 2011). Por outro lado, a adição de N pode inibir a atividade da

enzima degradante da lignina e resultar em decomposição mais lenta dos substratos

quimicamente mais complexos da matéria orgânica (CARREIRO et al., 2000).

A matéria orgânica do solo é composta por substâncias húmicas e não-húmicas. As

substâncias não-húmicas têm propriedades físicas e químicas reconhecíveis e consistem em

carboidratos, proteínas, peptídeos, aminoácidos, gorduras, ceras, e ácidos orgânicos de baixo

peso molecular. Estes compostos são atacados facilmente por micro-organismos e persistem

no solo apenas por um breve tempo (SPARKS, 2003). As substâncias húmicas são compostos

orgânicos heterogêneos, de cor escura, produzidos como subprodutos do metabolismo

microbiano. Elas podem ser responsáveis por até 80% de húmus do solo e diferem das

biomoléculas presentes no húmus por causa do seu longo prazo de persistência e sua

arquitetura molecular (SPOSITO, 2008). Podem ser divididas em: ácidos húmicos, ácidos

fúlvicos e humina, com base nas suas características de solubilidade. Os ácidos húmicos

fazem parte da fração de substâncias húmicas que se solubiliza sob condições neutras ou mais

32

frequentemente alcalinas, insolúvel em meio ácido, e que se precipita quando o pH da solução

é reduzido para 1 por adição de ácido. Os ácidos fúlvicos fazem parte da fração de substâncias

húmicas solúvel sob todas as condições de pH ou da fração que se mantêm em solução após a

remoção dos ácidos húmicos por acidificação. A humina é a fração de substâncias húmicas

insolúvel em água a qualquer valor de pH e, devido à dificuldade em sua extração, não foi

estudada de forma extensiva como os ácidos húmicos e os ácidos fúlvicos (PICCOLO, 2002).

Em relação às substâncias húmicas, os ácidos húmicos e a humina são componentes

de alto peso molecular, enquanto os ácidos fúlvicos são componentes orgânicos de peso

molecular mais baixo que podem formar complexos com o Al na solução do solo. A

complexação do Al pode ser devida à adsorção específica do Al com os grupos funcionais das

substâncias húmicas que contêm oxigênio (O), como é o caso dos grupos carboxílicos,

fenólicos, enólicos, alcoólicos, entre outros. Os ácidos húmicos e a humina também podem

adsorver o Al, principalmente em ambientes em que estas substâncias se encontram em maior

quantidade. A ligação do Al com ligantes orgânicos pode ocorrer por pontes de água, atração

eletrostática, troca de ligantes (apenas um grupo doador) e quelação (mais de um grupo

doador) (VANCE et al., 1995 apud CAMBRI, 2004).

Os ácidos orgânicos de baixo peso molecular liberados durante a mineralização da

matéria orgânica, tais como acético, láctico, tartárico, oxálico, entre outros, podem alterar o

comportamento e a mobilidade do Al no solo devido às reações de complexação do Al com os

ligantes orgânicos (LIND et al., 1975 apud MIYAZAWA & PAVAN, 1992a). De acordo com

Miyazawa & Pavan (1992a), utilizando um eletrodo seletivo de íon fluoreto (EISF), os ácidos

orgânicos alteraram a distribuição das espécies de Al na solução do solo de acordo com a

seguinte ordem decrescente de complexação: cítrico > oxálico > húmico > malônico > fúlvico

> láctico = salicílico = tartárico > maléico = succínico. Santana et al. (2011) verificaram que

33

os compartimentos húmicos apresentam afinidades diferentes pelo Al, sendo associados

preferencialmente aos ácidos fúlvicos do que aos ácidos húmicos.

Atualmente, as plantas de cobertura têm recebido atenção adicional no sistema

plantio direto, contribuindo para reduzir os efeitos negativos da acidez na subsuperfície do

solo (AMARAL et al., 2004). Durante a decomposição dos resíduos vegetais ocorre liberação

de compostos orgânicos hidrossolúveis que, em última análise, são ácidos orgânicos de baixo

peso molecular (FRANCHINI et al., 2001b). Deste modo, a adição de material orgânico ao

solo pode causar diminuição no teor de Al trocável, que pode ser explicado pelo aumento no

pH do solo e pela complexação orgânica do Al (MIYAZAWA et al., 1993). Em um estudo

realizado com aveia preta e ervilhaca, Amaral et al. (2000) observaram que os resíduos de

ambas as espécies diminuíram os teores de Al do solo, sendo que a ervilhaca foi mais

eficiente do que a aveia preta. Os principais mecanismos de redução do Al foram sua

complexação por compostos orgânicos para a gramínea (aveia preta), e a complexação bem

como a elevação do pH para a leguminosa (ervilhaca). Dihel et al. (2008) verificaram que os

resíduos de nabo forrageiro e de aveia foram mais eficientes na neutralização da acidez e

mobilização de cátions polivalentes do que os resíduos de trigo, milho e soja. Franchini et al.

(2003) concluíram que os extratos de rabanete foram mais eficazes para a mobilização de Al e

os extratos de aveia preta para a mobilização de Ca.

Existem algumas preferências na complexação entre compostos orgânicos e íons do

solo. Menosso et al. (2001) constataram relação do Al com o ácido cítrico, de forma que os

cultivares de soja tolerantes ao Al puderam ser diferenciados dos cultivares sensíveis pelo

maior acúmulo de ácido cítrico. Miyazawa et al. (1992b) avaliaram a amenização da toxidez

de Al por ácidos orgânicos em trigo (Triticum aestivum L., cv. Anahuac) e obtiveram a

seguinte ordem de eficiência: cítrico > tartárico > oxálico > húmico > malônico > maléico >

salicílico > succínico. Conclui-se, portanto, que o Al é preferencialmente complexado com o

34

ácido cítrico, por isso, muitas vezes, algumas espécies de plantas têm maior potencial em

diminuir a toxicidade de Al no solo (MIYAZAWA et al., 2000).

Com a manutenção e o constante aporte dos resíduos de plantas na superfície do solo,

no sistema plantio direto, a ação microbiana é dificultada em virtude do menor contato com o

solo, resultando numa decomposição mais lenta. Com isso, é possível ocorrer produção

contínua de compostos orgânicos hidrossolúveis de baixo peso molecular (ligantes), podendo

resultar em sua perenização no solo (AMARAL et al., 2004; PAVINATO & ROSOLEM,

2008). Estes, por sua vez, podem atuar nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo.

3.3.4. Toxicidade do alumínio para as plantas

A toxicidade do Al em plantas é considerada um dos principais fatores que limita a

produtividade das culturas em solos ácidos, os quais compreendem cerca de 50% de toda área

potencialmente agricultável do mundo (KOCHIAN et al., 2004). O sintoma primário e mais

evidente da toxicidade do Al em plantas é a inibição do alongamento radicular (CHANDRAN

et al., 2008) e diminuição da absorção de nutrientes, o que é negativo para o desenvolvimento

de espécies sensíveis a este elemento (ABREU JR. et al., 2003). As raízes expostas ao Al3+

apresentam decréscimo no crescimento da parte aérea e engrossamento dos ápices, redução na

formação de raízes laterais; as folhas apresentam coloração amarelada e aparecimento de

tonalidades arroxeadas. Além disso, quando expostas ao cátion, há desintegração dos tecidos

da epiderme e de porções externas do córtex nos ápices das raízes (PEIXOTO et al., 2007).

Os estudos de Miguel et al. (2008) com Brachiaria ruziziensis demonstraram alguns

desses sintomas. Os autores relataram que o aumento nas doses de Al (0, 15, 30, 45 e 60 mg

L-1) provocou decréscimos significativos no crescimento da parte aérea e no número de

perfilhos, na matéria verde e matéria seca da parte aérea e das raízes. As raízes das plantas

estudadas apresentavam-se amareladas, grossas, quebradiças e pouco volumosas.

35

Em outro estudo feito por Gordin et al. (2013), as plantas de pinhão manso expostas

ao Al apresentaram, aos 25 dias após a semeadura, enrolamento dos bordos, clorose e necrose

nas folhas, além de redução no porcentual de sobrevivência, na altura, no comprimento das

raízes e na massa seca da parte aérea e das raízes.

No trabalho realizado por Nolla et al. (2007), os quais submeteram, em câmara de

crescimento, plântulas pré-germinadas de soja durante três dias dentro de tubos de ensaio

aerados contendo 40 ml da solução do solo (4,2 μmol de Al L-1), submetidos a quatro

concentrações de Al (0,0; 0,3; 0,6 e 1,2 μmol L-1) e a três níveis de pH (4,0; 5,0 e 6,0),

observaram que o crescimento de raízes e da parte aérea foi menor na condição mais ácida

(pH 4,0), quando comparado às demais condições (pH 5,0 e 6,0). Em condições de acidez

intermediária (pH 5,0), o crescimento radicular foi pouco afetado pelas espécies rizotóxicas

de Al.

Em solos manejados sob sistema plantio direto, o acúmulo de matéria orgânica e as

interações entre os compostos orgânicos solúveis e os minerais do solo geram condições para

a complexação do Al, deixando-o numa forma menos tóxica às plantas (ZAMBROSI, et al.

2008). A distribuição das formas trocável e complexada com a matéria orgânica pode ser

determinada mediante o uso de diferentes extratores.

3.3.5. Fracionamento do alumínio no solo

O Al em complexos com matéria orgânica do solo é comumente determinado por

técnicas de dissolução seletiva (GARCÍA-RODEJA et al., 2004). O extrator mais comum

utilizado no Brasil e no mundo é o KCl 1 mol L-1 (pH natural da solução igual a 5,4) na

relação solo/solução 1:10. O extrator KCl 1 mol L-1, tradicionalmente usado para determinar

o Al trocável no solo, é ineficiente para extrair o Al complexado pela matéria orgânica

(MENDONÇA & ROWELL, 1994).

36

Além da forma trocável extraída por sais neutros de metais alcalinos e alcalinos

terrosos, outras formas de Al3+, denominadas de Al não-trocável, têm sido determinadas por

extrações mais fortes (MOTTA & MELO, 2009). É o caso do CuCl2, que apresenta afinidade

pelos mesmos ligantes que o Al e, em solução ácida (pH 3,3), favorece a liberação de Al

potencialmente ativo, além de extrair também polímeros hidróxi-alumínicos dos espaços

interlaminares dos filossilicatos 2:1 (URRUTIA, 1995). O uso do Cu2+ possibilita determinar

a capacidade de resíduos orgânicos em reter Al3+ com força superior aos teores obtidos com

KCl 1 mol L-1 (MIYAZAWA et al., 1993), o que torna possível avaliar a formação de

complexos de elevada estabilidade, mediante adição de fontes de matéria orgânica no solo.

Além do Cu2+, o La3+ também determina o Al3+ fortemente retido no solo (BLOOM

et al., 1979). Porém, Oates & Kamprath (1983) verificaram que a solução de CuCl2 0,5 mol

L-1 foi mais efetiva na remoção de Al dos complexos orgânicos que a solução de LaCl3 0,33

mol L-1.

Tradicionalmente, a solução de pirofosfato de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 tem sido

utilizada para extração de metais organicamente complexados (PEDROTTI et al., 2003). Esse

extrator atua em duas etapas: i) efeito dispersante do Na+ e do pH elevado – dispersão da

amostra e solubilização dos complexos organometálicos; e ii) efeito complexante do

pirofosfato – extração dos metais (MOTTA & MELO, 2009). Assim, o extrator pirofosfato

de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 em pH 10 tem a capacidade de extrair formas de Al

fortemente complexadas, além de remover fases amorfas ou pouco cristalinas do Al

(BERTSCH e BLOOM, 1996). Já, o oxalato ácido de amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 a

pH 3,0 é considerado como representando o Al em óxidos hidratados não cristalinos e em

alofana e imogolite, mas não em óxidos cristalinos ou silicatos (SCHWERTMANN, 1964;

DAHLGREN & WALKER, 1992; GARCÍA-RODEJA et al., 2004).

37

Como resultado dessas extrações é possível obter as seguintes formas de Al,

conforme Alvarez et al. (1992) e García-Rodeja et al. (2004): a fração extraída com KC1

(AlKCl) é tomada para representar o Al trocável; a diferença entre as extrações com LaCl3 e

KCl (AlLa - AlKCl) representa formas orgânicas de Al de baixa estabilidade; a diferença entre

as extrações com CuCl2 e LaCl3 (AlCu - AlLa) representa formas orgânicas de Al de média

estabilidade; a diferença entre as extrações com Na4P2O7 e CuCl2 (AlP - AlCu) representa

formas orgânicas de Al mais estáveis; a extração com oxalato ácido de amônio é

representativa de A1 na forma de coloides de baixa cristalinidade (ALVAREZ et al., 1992).

A relação ente o Al extraído com Na4P2O7 e (NH4)2C2O4 (AlP/AlO), a qual se refere à

razão entre o Al ligado organicamente e o Al amorfo total, ou a quantidade relativa de Al que

está nos complexos orgânicos, também tem sido relatada na literatura (KLEBER et al., 2007).

A formação do complexo Al-húmus tem sido indicada pelo valor da razão AlP/AlO (SHOJI et

al., 1990). Em Andisolos, a razão AlP/AlO inferior a 0,1 confirma a presença absoluta de

alofana e, quando maior que 0,1, indica falta de alofana e existência de complexos Al-húmus

(PRADO et al., 2007). Nanzyo et al. (1993) consideram razões AlP/AlO superiores a 0,5 como

indicativas de dominância de complexos Al-orgânicos.

A utilização de técnicas de dissolução seletiva pode ser de grande valia para

melhorar a compreensão do comportamento do Al em solos sob sistema plantio direto de

longa duração com variados aportes de resíduos orgânicos no sistema.

38

4. METODOLOGIA

4.1. LOCALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO

O experimento foi instalado em maio de 2004 no município de Ponta Grossa, Paraná,

na Fazenda Estância dos Pinheiros (25º 10’ S, 50º 05’ W), com altitude de 970 m e

precipitação pluvial anual média de 1.550 mm.

4.2. CARACTERIZAÇÃO DO SOLO

O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico

textura média. Os resultados de análises químicas (PAVAN et al., 1992) e granulométricas do

solo (EMBRAPA, 1997), na camada de 0–0,20 m, realizadas antes da instalação do

experimento, estão apresentados na Tabela 1. O solo apresentava alta acidez, teores tóxicos de

Al trocável e baixos teores de Ca e Mg trocáveis.

pH

(CaCl2) H+Al Al3+ Ca2+ Mg2+ K+ P1 C V2 Areia Silte Argila

------------ cmolc dm-3 ------------ mg dm-3 g dm-3 % -------- g kg-1 -------

4,1 11,0 1,2 0,5 0,5 0,17 6,0 18 9,6 465 240 295

1P extraído com solução de Mehlich-1. 2V = Saturação por bases.

4.3. ROTAÇÃO DE CULTURAS

O experimento foi realizado em uma área que vinha sendo manejada no sistema

plantio direto desde 1978. Trata-se, portanto, de uma das áreas mais antigas em plantio direto

no Brasil. O histórico da rotação de culturas e da adubação empregada na área experimental

durante o período de realização do estudo (2004 a 2014) pode ser visualizado na Tabela 2.

Tabela 1. Resultados de análises químicas e granulométricas do solo, na camada de 0–0,20 m, antes da

instalação do experimento.

39

Tabela 2. Histórico da rotação de culturas e quantidades de N, P2O5 e K2O aplicadas na área experimental no

período de 2004 a 2014.

Ano agrícola Cultura Genótipo N P2O5 K2O

---------------- kg ha-1 --------------

2004 Aveia preta cv. Comum 0* 0 0

2004-2005 Milho hb. AG 6018 146 92 53


2005-2006 Soja cv. CD 206 6 84 60


2006-2007 Soja cv. CD 214 RR 0 50 50


2007-2008 Soja cv. CD 214 RR 12,5 50 25


2008-2009 Milho hb. Pioneer 30F53 133,5 84 105

2009 Trigo cv. Supera 72* 184 72

2009-2010 Soja cv. CD 206 RR 5 50 25


2010-2011 Soja cv. BMX Apolo RR 6 60 30


2011-2012 Feijão cv. Rubi 23 80 46

2012 Feijão (safrinha) cv. Estilo 12 42 24

2012 Trigo cv. Quartzo 30* 76 0

2012-2013 Soja cv. NA 5909 RG 23 61 72

2013 Aveia branca IPR 126 23* 61 0

2013-2014 Soja cv. BMX Ativa RR 0 0 90

Total 636 1342 796

*Aplicação de nitrogênio, na forma de nitrato de amônio, nas doses 0 e 60 kg ha-1, no perfilhamento das culturas

de inverno (aveia e trigo).

A aveia, em todos os anos de cultivo, foi dessecada na fase de grão leitoso para a

produção de cobertura vegetal. Em decorrência do predomínio da soja na rotação de culturas,

quantidades relativamente pequenas de fertilizantes nitrogenados foram adicionadas no

sistema (Tabela 2).

4.4. CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA

Os dados de precipitação pluvial mensal ocorrida durante o período de realização do

experimento (2004 a 2014) e de precipitação pluvial média histórica (47 anos) da região de Ponta

Grossa – PR são apresentados na Tabela 3.

40

Tabela 3. Precipitação pluvial mensal ocorrida durante o período de 2004 a 2014 e precipitação pluvial média

histórica da região de Ponta Grossa – PR (47 anos).

Ano

Meses 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Média¹

----------------------------------------------------------------- mm -----------------------------------------------------------------------

Janeiro 96,0 251,8 137,6 148,6 121,8 208,2 162,2 142,2 251,4 128,0 252,0 186,5

Fevereiro 37,6 61,6 72,2 163,6 119,2 178,8 223,4 222,4 193,0 281,0 152,0 161,0

Março 115,4 23,6 61,8 82,0 123,6 35,6 119,2 70,4 73,2 105,0 235,0 137,8

Abril 160,0 117,6 5,8 45,0 198,8 3,8 152,0 45,8 260,2 72,0 97,0 101,3

Maio 206,6 97,6 6,4 125,4 77,6 72,4 64,8 34,4 83,0 87,0 165,0 116,3

Junho 72,8 72,0 33,2 4,8 122,6 67,4 65,6 143,6 220,0 479,0 284,0 117,7

Julho 112,2 53,4 45,6 135,2 55,4 240,8 87,4 234,6 66,0 134,0 71,0 95,8

Agosto 14,0 106,6 60,6 19,0 144,4 97,8 17,6 324,0 11,8 12,0 117,0 78,9

Setembro 69,4 189,6 191,4 27,0 35,2 219,6 34,8 54,0 117,2 211, 282,0 135,5

Outubro 237,2 260,8 83,4 37,0 210,8 147,0 165,0 212,0 142,2 176,0 105,0 152,7

Novembro 159,0 69,0 188,4 148,6 60,4 170,6 62,2 79,6 71,2 210,0 274,0 119,2

Dezembro 155,2 29,4 91,2 210,2 54,2 170,4 172,6 128,4 215,0 168,5 376,0 151,0

Total 1435,4 1333,0 977,6 1146,4 1324,0 1612,4 1326,8 1691,4 1704,2 2063,5 2410,0 1554,0

¹Média de 47 anos. Fonte: smaABC, 2012; IAPAR, 2018.

4.5. DELINEAMENTO EXPERIMENTAL

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em parcelas

subdivididas, com três repetições. As áreas de cada parcela e subparcela foram de 166,4 m2 e

41,6 m2, respectivamente. Nas parcelas, aplicaram-se quatro doses de calcário dolomítico: 0,

4, 8 e 12 t ha-1. O calcário utilizado continha 310 g kg-1 de CaO, 230 g kg-1 de MgO e 85% de

poder relativo de neutralização total (PRNT). O calcário foi aplicado a lanço na superfície em

maio de 2004. As doses de calcário empregadas foram calculadas visando elevar a saturação

por bases do solo, na camada de 0–0,20 m, a aproximadamente 40, 65 e 90%. Nas

subparcelas, empregaram-se três tratamentos de cobertura vegetal durante a estação de

outono–inverno, sem ou com N: (i) solo descoberto, (ii) com cobertura vegetal (aveia ou

trigo) e (iii) com cobertura vegetal (aveia ou trigo) + 60 kg ha-1 de N. O N foi aplicado

anualmente, na forma de nitrato de amônio (32% de N: 16% N-NO3- e 16% N-NH4

+), em

cobertura no início do perfilhamento das culturas de aveia ou trigo. No tratamento sem

cobertura, a aveia e o trigo foram dessecados logo após a emergência das plântulas com

glifosato.

41

4.6. AMOSTRAGENS E AVALIAÇÕES DE SOLO E PLANTA

Amostras de solo foram coletadas até a profundidade de 0,20 m, após a colheita da

soja em 2006 (2 anos após a calagem) e antes da semeadura do feijão em 2014 (10 anos após

a calagem). Foram retiradas, por meio de trado calador, 12 subamostras por subparcela para

constituir uma amostra composta das camadas de 0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m. As

amostras foram secas em estufa com circulação de ar forçada à temperatura de 40 °C, moídas

e passadas em peneira com malha de 2 mm. Foram determinados o pH em CaCl2 0,01 mol L-1

e os teores de Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ e C-orgânico, de acordo com os métodos descritos em

Pavan et al. (1992). Essas amostras também foram utilizadas para as análises de

fracionamento de Al no solo, cujas determinações foram realizadas por espectrofotometria de

absorção atômica (EAA).

A produção de fitomassa da aveia e os rendimentos de grãos de soja, milho e feijão

também foram avaliados no período de 2004 a 2014. As áreas colhidas de cada subparcela

para esta avaliação foram de 0,51 m2 para a aveia e 6,0 m2 para a soja, o milho e o feijão.

4.7. EXTRAÇÃO DO ALUMÍNIO POR TÉCNICAS DE DISSOLUÇÃO SELETIVA

Com o uso de diferentes extratores para a determinação do Al no solo é possível

determinar a força de ligação com que o Al está retido na fase sólida do solo. O extrator mais

comum utilizado pelos laboratórios para a determinação do Al é o KCl, tradicionalmente

usado para determinar o Al trocável do solo (MENDONÇA & ROWELL, 1994). No entanto,

o KCl é ineficiente na extração de Al complexado pela matéria orgânica do solo (MOS), e

faz-se necessário o uso de extratores mais fortes que o KCl para essa finalidade. Em ordem

crescente de força de extração, (a) o cloreto de lantânio é utilizado para a extração do Al

complexado fracamente pela MOS (BLOOM et al., 1979); (b) o cloreto de cobre, com maior

força de extração que o cloreto de lantânio, extrai complexos relativamente fortes entre o Al e

42

a MOS (JUO & KAMPRATH, 1979); e (c) o pirofosfato de sódio é bastante utilizado para

extrair o Al complexado fortemente pela MOS (BASCOMB, 1968; BERTSCH & BLOOM,

1996). A extração de compostos de Al de baixa cristalinidade e amorfos é comumente

realizada com a solução de oxalato de amônio (SCHWERTMANN, 1964). A metodologia

utilizada para cada extrator é descrita a seguir.

a) Extração do Al com cloreto de potássio (KCl) 1 mol L-1 [AlKCl]

Foi utilizada a solução não tamponada de KCl 1 mol L-1 para obter os teores de Al

trocável no solo. Para isso, cinco gramas de solo foram agitadas em 30 mL de solução de KCl

1 mol L-1 utilizando um agitador horizontal por 30 minutos. O frasco com a solução

permaneceu em repouso por cerca de 12 horas para favorecer a decantação e, após, foi

retirado o sobrenadante, o qual foi guardado para posterior determinação do teor de Al

(PAVAN et al., 1992).

b) Extração com cloreto de lantânio (LaCl3) 0,33 mol L-1 [AlLa]

Foram agitados 10 g de solo durante 2 horas com 50 mL da solução extratora. A

suspensão foi filtrada utilizando papel de filtro lavado em ácido, e o solo nele retido foi

lavado com LaCl3 até completar o volume para 100 mL (HARGROVE E THOMAS, 1981).

c) Extração com cloreto de cobre (CuCl2) 0,5 mol L-1 [AlCu]

Foram agitados 5 g de solo durante 5 minutos com 50 mL da solução extratora. Após

agitação, a suspensão permaneceu em repouso durante 12 horas, seguido de nova agitação

durante 30 minutos e filtragem através de papel de filtro lavado em ácido. O solo retido no

papel de filtro foi lavado com CuCl2 até completar o volume para 100 mL (JUO &

KAMPRATH, 1979).

d) Extração com pirofosfato de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 [AlP]

Foram pesados 0,5 g de solo em tubo de centrífuga de 100 mL, ao qual foram

adicionados 50 mL de pirofosfato de sódio 0,1 mol L-1 a pH 10, com agitação durante 16

43

horas. A suspensão foi então centrifugada durante 15 minutos a 2500 rpm, com três gotas de

“Superfloc”. Após a centrifugação, o sobrenadante foi retirado e submetido à filtragem

(BUURMAN et al, 1996).

e) Extração com oxalato de amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 [AlO]

Foram pesados 1 g de solo em tubo de centrífuga de 100 mL, ao qual foram

adicionados 50 mL de oxalato de amônio 0,2 mol L-1 a pH 3,0. A suspensão foi agitada

durante 4 horas no escuro, em agitador horizontal, e centrifugada durante 15 minutos a 2500

rpm, com três gotas de "Superfloc” (SCHWERTMANN, 1964; BUURMAN et al, 1996).

Todos os filtrados, de todos os extratores, foram mantidos sob refrigeração até o

momento da análise.

Com base nas diferenças entre as extrações de AlLa – AlKCl, AlCu – AlLa e AlP – AlCu

foi estabelecido o grau de estabilidade da ligação entre o Al e a MOS (ALVAREZ et al.,

1992; GARCÍA-RODEJA et al., 2004), conforme mostra a Figura 1. Além dessas diferenças,

foram determinadas relações entre AlP e AlO para quantificar a presença de Al nos complexos

orgânicos do solo (KLEBER et al., 2007).

Figura 1. Formas de alumínio na fase sólida do solo extraídas por técnicas de dissolução seletiva. Adaptado de

Dahlgren & Walker (1992) e Alvarez et al. (1992).

4.8 ENTRADA ANUAL DE CARBONO DAS CULTURAS

A entrada anual de C dos resíduos das culturas (raízes e parte aérea) para cada

tratamento, durante o período experimental dos 10 anos avaliados (2004 a 2014), foi calculada

44

com base no índice de biomassa, considerando as relações da produção de grãos com a de

raízes e parte aérea das culturas (SÁ et al., 2001; BRIEDIS et al., 2012). Os índices de

biomassa da parte aérea das culturas utilizados foram 0,89 para a soja, 1,10 para o milho, 0,80

para o feijão e 0,95 para o trigo. A produção de biomassa seca da parte aérea de cada cultura

foi estimada multiplicando-se o rendimento de grãos pelo respectivo índice. A mesma

metodologia foi aplicada para estimar a biomassa seca de raízes. Os índices usados para a

obtenção da biomassa seca de raízes de cada cultura foram 0,20 para a soja, 0,25 para o milho,

0,15 para o feijão, 0,15 para o trigo e 0,23 para a aveia. O total de matéria seca foi calculado

por meio da soma das biomassas da parte aérea e radicular. Os teores de C na matéria seca,

determinados por combustão seca, foram de 395, 455, 375, 450 e 432 g kg-1 para soja, milho,

feijão, trigo e aveia, respectivamente, os quais foram multiplicados pela biomassa seca total

das plantas para a obtenção das entradas de C.

4.9 ANÁLISES ESTATÍSTICAS

As análises de variância foram realizadas seguindo o modelo em parcelas

subdivididas. Na ausência de interação significativa entre as doses de calcário e os

tratamentos de cobertura do solo, sem ou com N, os efeitos das doses de calcário foram

analisados por meio de regressão polinomial e aqueles referentes aos tratamentos de cobertura

do solo, sem ou com N, foram comparados pelo teste de Tukey a 5%, por meio das médias

das observações. Desdobramentos foram realizados no caso de interação significativa entre os

tratamentos de calagem e de cobertura do solo, sem ou com N. Consideraram-se apenas as

regressões com coeficientes de determinação significativos ao nível de 5%. As análises

estatísticas foram executadas por meio de programa de computador SISVAR, conforme

método descrito por Ferreira (2006), e as correlações entre as variáveis foram realizadas por

meio do uso do programa de computador Minitab 18.

45

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1. ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO

A aplicação de calcário na superfície, após 2 e 10 anos, proporcionou aumento no pH

do solo em todas as profundidades estudadas (Figura 2). Após 2 anos da aplicação do calcário

(Figura 2a), observou-se maior efeito da calagem na camada mais superficial (0–0,05 m) e,

após 10 anos da aplicação do calcário (Figura 2b), observou-se que houve redução no

gradiente de correção da acidez no perfil, a partir da superfície do solo, com maior correção

da acidez nas camadas um pouco mais profundas (0,05–0,10 e 0,10–0,20 m).

Figura 2. Valores de pH em CaCl2, para diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na

superfície após 2 (a) e 10 anos (b) da aplicação. Os pontos (♦) são médias de três tratamentos de

cobertura vegetal e três repetições. **: P < 0,01 e *: P < 0,05.

3,5

4,5

5,5

6,5

ŷ = 4,62 + 0,14x

R² = 0,92**

3,5

4,5

5,5

6,5

ŷ = 4,05 + 0,11x

R² = 0,98**

3,5

4,5

5,5

6,5

ŷ = 4,36 + 0,04x

R² = 0,99**

3,5

4,5

5,5

6,5

ŷ = 3,79 + 0,14x

R² = 0,96**

3,5

4,5

5,5

6,5

ŷ = 4,32 + 0,02x

R² = 0,86*

3,5

4,5

5,5

6,5

ŷ = 3,89 + 0,09x

R² = 0,94**

pH

(C

aC

l 2 0

,01 m

ol

L-1

)

0 4 8 12

Doses de Calcário, t ha-1

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

46

Efeito semelhante da alteração química no solo em relação ao pH também foi

observado por Caires et al. (1998), em um Latossolo Vermelho distrófico textura média,

tendo-se constatado um aumento no pH até 0,20 m após 12 meses da calagem, chegando até

0,60 m após 68 meses (Caires et al., 2001). Araújo et al. (2009), em um estudo com dois solos

distintos, um Latossolo Vermelho e um Neossolo Quartzarênico, observaram que a calagem

aumentou linearmente o pH dos solos em quatro ciclos de cultivo, tanto para o Latossolo

quanto para o Neossolo. Martins et al. (2014) também observaram aumento no pH do solo na

camada superficial (0 – 0,05 m) após 12 meses da reaplicação de calcário.

Os tratamentos de cobertura vegetal também influenciaram o pH do solo (Figura 3).

Após 2 anos da aplicação do calcário (Figura 3a), notou-se efeito dos tratamentos somente na

camada 0,10–0,20 m, sendo que o pH do solo foi significativamente maior no tratamento com

cobertura que recebeu aplicação de N (CNCC) quando comparado ao tratamento sem

cobertura e sem N (SNSC). Esse efeito deve ter sido decorrente da movimentação de Ca das

camadas superficiais para a camada de 0,10–0,20 m ocasionada pela adição de N. Quando

fertilizantes amoniacais são aplicados em solos calcareados, grande parte do NH4+ adicionado

é convertido em NO3-. Ao se movimentar no perfil do solo, o NO3

- carrega equivalente

quantidade de cátions que podem ser perdidos para o lençol freático. No entanto, havendo

absorção do NO3- pelas raízes das plantas nas camadas subsuperficiais, os cátions

acompanhantes são liberados e adsorvidos nas cargas negativas do solo. Durante o processo

de absorção do NO3- pode ocorrer liberação de ânions OH- pelas raízes, favorecendo a

elevação do pH do solo em camadas subsuperficiais (NYE, 1981; LANGE et al., 2006).

Após 10 anos da aplicação do calcário, o pH do solo na camada 0–0,05 m foi menor

no tratamento com cobertura e com N (CNCC), em decorrência da acidificação provocada

pela adição de N (Figura 3b). Na camada 0,05–0,10 m, o pH do solo no tratamento CNCC

47

também foi estatisticamente menor em relação ao tratamento SNCC. Na camada de 0,10–0,20

m não houve diferenças significativas no valor de pH do solo entre os tratamentos.

Figura 3. Valores de pH em CaCl2, para diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de

cobertura do solo: sem nitrogênio e sem cobertura do solo [SNSC], sem nitrogênio e com cobertura

do solo [SNCC] e com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] aos 2 (a) e 10 anos (b) após a

aplicação de calcário. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P

= 0,05.

As doses de calcário aumentaram os teores de Ca2+ trocável nas três profundidades

estudadas e nas duas épocas avaliadas (Figura 4), mostrando que houve mobilidade dos

produtos da dissolução do calcário aplicado na superfície para as camadas mais profundas do

solo.

3,5

4,5

5,5

6,5

3,5

4,5

5,5

6,5

a ba

3,5

4,5

5,5

6,5

aa a

3,5

4,5

5,5

6,5

aab b

3,5

4,5

5,5

6,5

abb a

3,5

4,5

5,5

6,5

aa a

SNSC SNCC CNCC

pH

(C

aC

l 2 0

,01 m

ol

L-1

)

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

a a a

48

Figura 4. Teores de Ca2+ trocável, para diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na


cobertura do solo e três repetições. **: P < 0,01.

Depois de 2 anos da calagem (Figura 4a), observou-se aumento mais acentuado no

teor de Ca2+ na camada mais superficial do solo (0–0,05 m), e após 10 anos da aplicação do

calcário (Figura 4b), notou-se maior incremento de Ca2+ até a camada de 0,20 m. Depois de

um longo período após a calagem (10 anos), os aumentos nos teores de Ca+2 nas camadas de

0–0,05 e 0,05–0,10 m com as doses de calcário aplicadas foram relativamente semelhantes,

como pode ser observado pelos coeficientes angulares das equações de regressão. O teor de

Ca+2 trocável no solo com a maior dose de calcário (12 t ha-1), após 10 anos da aplicação,

aumentou de 1,28 para 4,88 cmolc dm-3 na camada de 0–0,05 m, de 0,31 para 3,91 cmolc dm-3

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 1,28 + 0,71x - 0,04x2

R² = 0,99**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 1,28 + 0,30x

R² = 0,99**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,78 + 0,09x

R² = 0,94**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,31 + 0,30x

R² = 0,99**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,63 + 0,02x

R² = 0,92**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,36 + 0,15x

R² = 0,99**

Ca

2+ t

rocá

vel

, cm

ol c

dm

-3

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

49

na camada de 0,05–0,10 m e de 0,36 para 2,16 cmolc dm-3 na camada de 0,10–0,20 m,

mostrando movimentação ao longo do perfil do solo após longo período da aplicação.

A cobertura do solo também influenciou os teores de Ca2+ trocável no solo nos dois

anos estudados (Figura 5). Após 2 anos da aplicação de calcário (Figura 5a), somente na

camada 0,10–0,20 m houve efeito significativo dos tratamentos de cobertura, de forma que o

tratamento com cobertura e com N (CNCC) apresentou maior teor de Ca2+ do que o

tratamento sem cobertura e sem N (SNSC). Esse aumento de Ca2+ em profundidade no

tratamento CNCC pode ser sido ocasionado pela formação de pares iônicos de Ca2+ com NO3-

Figura 5. Teores de Ca2+ trocável, para diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de




= 0,05.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

a ba

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

aa a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ab b

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

abb a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ab b

a a

SNSC SNCC CNCC

Ca

2+ t

rocá

vel

, cm

ol c

dm

-3

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

a

50

e a sua movimentação no perfil do solo.

Na avaliação com 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 5b), o tratamento

CNCC apresentou menor teor de Ca2+ na camada de 0–0,05 m em relação aos demais

tratamentos. Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m pode ser observado que o teor de Ca2+

no tratamento SNCC foi maior quando comparado aos demais tratamentos, possivelmente

pela complexação do Ca2+ com ligantes orgânicos produzidos no processo de mineralização

dos resíduos vegetais.

As doses de calcário aumentaram os teores de Mg2+ trocável nos 2 anos de avaliação

e nas três profundidades estudadas (Figura 6). Na camada de 0,05–0,10 m houve interação

significativa entre as doses de calcário e os tratamentos de cobertura nos dois anos avaliados.

De acordo com a Figura 6a, pode ser observado que, após 2 anos da aplicação superficial de

calcário, ocorreu maior incremento de Mg2+ na camada mais superficial do solo (0–0,05 m), e

um aumento em menor magnitude nas demais camadas. Na camada de 0,05–0,10 m, houve

aumento no teor de Mg2+ no solo em todos os tratamentos de cobertura do solo (SNSC, SNCC

e CNCC).

Na Figura 6b, após 10 anos da aplicação de calcário, notou-se incremento mais

acentuado de Mg2+ a partir da superfície em direção à camada mais profunda (0,10–0,20 m).

Na camada de 0,05–0,10 m, as doses de calcário aumentaram os teores de Mg2+ em todos os

tratamentos de cobertura do solo (SNSC, SNCC e CNCC). De acordo com as equações de

regressão ajustadas, após 10 anos da aplicação de calcário, o teor de Mg2+ aumentou, em

média, de 0,49 para 2,17 cmolc dm-3 na camada de 0–0,05 m, de 0,33 para 2,05 cmolc dm-3

(média dos tratamentos de cobertura do solo) na camada de 0,05–0,10 m e de 0,18 para 1,50

cmolc dm-3 na camada de 0,10–0,20 m com a maior dose de calcário aplicada (12 t ha-1). Com

isso, pode-se concluir que, ao longo do tempo após a calagem, houve mobilidade do Mg2+

proveniente do calcário no solo até a camada de 0,10–0,20 m.

51

Figura 6. Teores de Mg2+ trocável, para diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na

superfície após 2 (a) e 10 anos (b) da aplicação. Na ausência de interação significativa entre calcário

× cobertura do solo, os pontos são médias das três tratamentos de cobertura do solo e três repetições

(♦). No caso de interação significativa entre calcário × cobertura do solo, os pontos são médias de três

repetições para os tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e

com cobertura do solo [SNCC] (▲) e com nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●). **: P <

0,01.

A cobertura do solo influenciou os teores de Mg2+ somente nas camadas mais

superficiais do solo (Figura 7). Após 2 anos da aplicação de calcário, somente houve

influência dos tratamentos de cobertura do solo nos teores de Mg2+ na camada de 0,05–0,10 m

(Figura 7a). A interação significativa entre as doses de calcário e os tratamentos de cobertura

do solo nessa camada, após 2 anos da calagem, revelou que na ausência de calcário, o teor de

Mg2+ no tratamento com cobertura e com N (CNCC) foi menor em relação ao tratamento sem

cobertura e sem N (SNSC), possivelmente devido à movimentação de Mg2+ com o NO3-

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

ŷ = 0,94 + 0,19x

R² = 0,85**

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5ŷ = 0,49 + 0,14x

R² = 0,98**

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5 ■ ŷ = 0,60 + 0,04x

R² = 0,85**▲ ŷ = 0,30 + 0,08x

R² = 0,99**● ŷ = 0,33 + 0,06x

R² = 0,82**

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5 ■ ŷ = 0,14 + 0,15x

R² = 0,95**

▲ ŷ = 0,40 + 0,15x

R² = 0,98**● ŷ = 0,45 + 0,13x

R² = 0,92**

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

ŷ = 0,35 + 0,03x

R² = 0,92**

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

ŷ = 0,18 + 0,11x

R² = 0,98**

Mg

2+ t

rocá

vel

, cm

ol c

dm

-3

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

52

proveniente da adubação nitrogenada. O mesmo comportamento foi observado no tratamento

com 8 t ha-1 de calcário. Com 12 t ha-1 de calcário, o tratamento SNCC apresentou o maior

teor de Mg2+, possivelmente pela complexação do Mg2+ com ligantes orgânicos produzidos no

processo de mineralização dos resíduos vegetais.

Figura 7. Teores de Mg2+ trocável, para diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de

cobertura do solo: sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura

do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 anos (b) após a

calagem. Na ausência de interação significativa entre calcário × cobertura do solo, os dados são

médias de quatro doses de calcário e três repetições. No caso de interação significativa entre calcário

× cobertura do solo, os dados são médias de três repetições para os tratamentos sem calcário ( ), com

4 t ha-1 de calcário ( ), com 8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário ( ). Letras iguais nas

colunas de mesma cor não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P = 0,05.

Após 10 anos da aplicação de calcário (Figura 7b), a cobertura do solo influenciou os

teores de Mg2+ até a camada de 0,05–0,10 m. Na camada mais superficial (0–0,05 m), o teor

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

ab ba

aab b

bb

ba

ab bb

ab

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,50 4 8 12

bab aa a a

b

a a

a aa

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5 0 4 8 12

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

aa a

0,0

0,7

1,4

2,1

2,8

3,5

aa a

a a a

SNSC SNCC CNCC

Mg

2+ t

rocá

vel

, cm

ol c

dm

-3

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

53

de Mg2+ foi menor no tratamento CNCC em relação ao tratamento SNCC, provavelmente

devido à movimentação do Mg2+ para as camadas mais profundas do solo, acompanhado do

ânion NO3-. Na camada de 0,05–0,10 m, houve interação significativa entre as doses de

calcário e os tratamentos de cobertura do solo. No tratamento sem calagem, o teor de Mg2+ no

tratamento CNCC foi maior que o tratamento SNSC. No tratamento com 8 t ha-1 de calcário,

os teores de Mg2+ nos tratamentos SNCC e CNCC foram maiores que no tratamento SNSC.

Esses aumentos de Mg2+ na camada de 0,05–0,10 m nos tratamentos com cobertura podem ter

sido decorrentes da movimentação de Mg2+ com o NO3- e/ou da maior produção de resíduos

culturais por meio formação de complexos de Mg2+ com ligantes orgânicos. Nos tratamentos

com 4 e 12 t ha-1 de calcário, a cobertura do solo não influenciou os teores de Mg2+ nesta

camada.

Em um estudo com a aplicação de calcário em superfície em sistema plantio direto,

Caires et al. (2005) também obtiveram resultados semelhantes aos observados no presente

estudo, tendo ocorrido efeito significativo da calagem nos teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis nas

profundidades de 0–0,05 e 0,05–0,10 m após um ano da aplicação. Nesse estudo, houve

aumento nos níveis de Ca2+ trocável na profundidade de 0,10–0,20 m somente 2,5 anos após a

calagem e demorou entre 2,5 e 5 anos após a calagem para que ocorresse aumento no teor de

Mg2+ trocável na camada de 0,10–0,20 m. Tais efeitos permaneceram consistentes por um

período de até 10 anos após a calagem.

Embora o calcário tenha baixa solubilidade e pequena mobilidade no perfil do solo,

os resultados obtidos em longo prazo têm mostrado que a calagem superficial aumenta os

níveis de Ca e Mg trocáveis ao longo do perfil de solo ácido (CARMEIS FILHO et al., 2017).

Esses autores concluíram que a magnitude do efeito da calagem variou de acordo com as

doses de calcário (0, 1, 2 e 4 t ha-1) e as camadas do solo, com os maiores níveis de Ca2+ e

Mg2+ sendo observados na camada de 0–0,05 m, variando de 0,49 para 4,45 cmolc dm-3 de

54

Ca2+ e de 0,27 para 2,21 cmolc dm-3 de Mg2+, mostrando um efeito persistente durante os 4

anos após a última reaplicação.

Em sistemas agrícolas, é comum o uso de fertilizantes nitrogenados. Estes, além de

promoverem a acidificação do solo, podem carrear grandes quantidades de bases no perfil do

solo. Como no presente estudo, com a presença de N no tratamento com cobertura do solo,

houve redução de Ca2+ e Mg2+ da camada mais superficial (0–0,05 m) e aumento dos mesmos

cátions básicos em camadas mais profundas; o teor de Mg2+ aumentou na camada de 0,05–

0,10 m e o teor de Ca2+ aumentou na camada de 0,10–0,20 m. A redução de Ca2+ e Mg2+ da

camada mais superficial do solo, bem como o aumento dessas bases nas camadas mais

profundas foi, possivelmente, ocasionada pela movimentação de Ca2+ e Mg2+ acompanhada

pelo íon NO3-. Dessa forma, a adubação nitrogenada pode auxiliar, em parte, na melhoria de

camadas subsuperficiais do solo em áreas com calagem superficial em sistema plantio direto.

A eficiência da adubação nitrogenada em movimentar bases no solo também foi

constatada por Foloni & Rosolem (2006). Trabalhando com a aplicação de doses de sulfato de

amônio no algodoeiro e formas de aplicação do calcário (superficial e incorporada) em

colunas de PVC, os autores verificaram que à medida que as concentrações dos ânions SO42- e

NO3- foram aumentadas, houve redução nos teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis nas camadas

mais superficiais do perfil (0–0,05 e 0,05–0,10 m). Em condição do calcário incorporado

ocorreram correlações significativas entre as concentrações de NO3- e SO4

2- e as de Ca2+ e

Mg2+ ao longo de todo o perfil do solo (até 0,50 m de profundidade), com exceção da camada

de 0,10–0,20 m para o Ca2+. Estes resultados evidenciaram que a incorporação do calcário

apresentou forte influência na movimentação de Ca2+ e Mg2+ no solo, tendo-se também

constatado que o Mg2+ mostrou maior susceptibilidade à lixiviação em comparação ao Ca2+.

Além da movimentação de cátions básicos através da adubação nitrogenada, ela pode

se dar também por meio de ligantes orgânicos com as bases trocáveis. No presente estudo, foi

55

constatado um aumento de Ca2+ em profundidade no tratamento sem resíduos e sem N

(SNSC) na camada 0–0,05 m e no tratamento com resíduos vegetais e sem N (SNCC) nas

camadas 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m. O Mg2+ aumentou no tratamento SNCC na camada 0–0,05

m, e nos tratamentos SNCC e CNCC na camada 0,05–0,10 m. Ziglio et al. (1999)

observaram que no tratamento com aplicação CaCO3 sem resíduos vegetais, o teor de Ca2+

trocável alterou apenas na camada de 0–0,05 m de profundidade. Com a adição de resíduos

vegetais, houve uma acentuada redução nos teores de Ca2+ trocável nas camadas de 0,05–0,40

m de profundidade. Esse resultado mostrou que os resíduos vegetais mobilizaram o Ca2+ do

calcário e o Ca2+ nativo do complexo de troca do solo para a solução efluente. A ação dos

resíduos vegetais na redução dos teores de Ca2+ trocável seguiu a seguinte ordem: aveia >

leucena > trigo.

Em outro estudo realizado em colunas de PVC, Miyazawa et al. (2002) estimaram

que a redução de Ca2+ e Mg2+ nas camadas de 0–0,30 m foi, respectivamente, de 64% e 68%

para resíduos de aveia preta e de 62% e 70% para resíduos de centeio. Mudanças na

composição química do solo sob palha de trigo foram de 8% para Ca2+ e 7% para Mg2+.

Como decorrência do aumento dos cátions básicos em camadas mais profundas e consequente

diminuição da acidez do solo, ocorre aumento na saturação por bases.

Diehl et al. (2008) constataram que a aplicação de calcário elevou a saturação por

bases a 65,5 % na camada onde ele foi incorporado (0–0,05 m), sendo o efeito drasticamente

reduzido na camada de 0,05–0,10 m (22,7 %) e não ocasionou alterações significativas até a

profundidade de 0,40 m. A aplicação de extratos, independentemente do material vegetal, foi

efetiva no aumento da saturação por bases acima de 70 % na camada de 0–0,05 m. Efeito de

resíduo de trigo foi observado até a camada de 0,15–0,20 m e de aveia até 0,20–0,30 m,

enquanto o resíduo de nabo promoveu aumentos até 0,40 m. Esses mesmos autores ainda

concluíram que o rápido aumento na saturação por bases do solo na presença dos resíduos

56

vegetais pode ser vantajoso em relação à calagem isolada, visto que os corretivos da acidez do

solo possuem baixa solubilidade em água (PAVAN et al., 1984; ERNANI et al., 2001;

ALLEONI et al., 2005) e que o calcário aplicado superficialmente apresenta mobilidade lenta,

diminuindo a sua eficiência na correção da acidez subsuperficial (ZIGLIO et al., 1999).

As doses de calcário influenciaram os teores de K+ trocável aos 2 e 10 anos após a

aplicação do corretivo em superfície (Figura 8). Aos 2 anos após a calagem (Figura 8a),

somente o K+ na camada de 0,05–0,10 m apresentou alterações com a calagem, sendo

observada uma pequena redução no teor de K+ com o aumento das doses de calcário. Já, nas

Figura 8. Teores de K+ trocável, para diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na


cobertura do solo e três repetições. *: P < 0,05.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

ŷ = ӯ = 0,34

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

ŷ = 0,55 + 0,012x

R² = 0,91*

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

ŷ = 0,18 - 0,004x

R² = 0,66*

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

ŷ = ӯ = 0,33

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

ŷ = ӯ = 0,14

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

ŷ = 0,22 - 0,004x

R² = 0,99*

K+ t

rocá

vel

, cm

ol c

dm

-3

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

57

camadas de 0–0,05 e 0,10–0,20 m, o teor de K+ não variou com as doses de calcário,

apresentando teores médios de 0,34 e 0,14 cmolc dm-3 de K+ trocável, respectivamente.

Após os 10 anos da aplicação de calcário (Figura 8b), houve aumento de K+ na

camada de 0–0,05 m, e uma pequena redução no teor do nutriente na camada de 0,10–0,20 m

com o aumento das doses de calcário. Na camada de 0,05–0,10 m, não houve influência da

calagem no teor de K+, tendo-se encontrado teor médio de 0,33 cmolc dm-3 de K+.

Alguns autores têm relatado que os níveis de K+ no solo não são afetados pela

calagem (VIADÉ et al., 2011; NDUWUMUREMYI et al., 2013). No entanto, como

observado no presente estudo nas camadas de 0,05–0,10 m, aos 2 anos após a calagem, e na

camada de 0,10–0,20 m, aos 10 anos após a calagem, outros autores também constataram

alterações nos teores de K+ com a aplicação de calcário. Em um estudo realizado num

Latossolo Vermelho distrófico, Carmeis Filho et al. (2017) observaram que 3 anos após a

última reaplicação, as doses de calcário não ocasionaram mudanças nos níveis de K+ trocável

nas camadas mais superficiais do solo (0–0,05 e 0,05–0,10 m), mas reduziram os teores de K+

nas camadas de 0,10–0,20, 0,20–0,40 e 0,40–0,60 m de profundidade. Um ano depois, o

mesmo efeito da calagem foi observado nos níveis de K+, mas apenas nas camadas até 0,20 m

de profundidade.

De acordo com Castro & Crusciol (2015), a adição de Ca2+ e Mg2+ pela calagem

influencia na mobilidade de K+ no solo, a qual varia de acordo com a quantidade de calcário

aplicada. Essa reação pode ser explicada pela competição entre os cátions para os locais de

troca, sendo o K+ deslocado e lixiviado mais facilmente para as camadas do subsolo. No

entanto, no presente estudo, após 10 anos da aplicação de calcário, notou-se um aumento de

K+ na camada 0–0,05 m (Figura 8b). Flora et al. (2007) num estudo em colunas de PVC

também observaram aumentos na quantidade de K+ com a calagem. A maior percolação de K+

ocorreu na ausência de calcário e correspondeu a 55 mg coluna-1. A adição da maior dose do

58

calcário dolomítico (1,48 kg m-2) diminuiu a quantidade total percolada de K+ para 51 mg

coluna-1. A magnitude da diminuição na mobilidade de K+ promovida pela calagem foi

proporcional à espessura da camada corrigida em função do maior incremento nas cargas

elétricas negativas.

A cobertura do solo apresentou pouca e/ou nenhuma influência nos teores de K+

trocável no solo, aos 2 e 10 anos após a calagem (Figura 9). Aos 2 anos após a aplicação de

calcário (Figura 9a), somente na camada 0,10– 0,20 m o teor de K+ foi maior no tratamento

CNCC do que no tratamento SNSC. Nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m, não houve

Figura 9. Teores de K+ trocável, para diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de




= 0,05.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8a aa

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

aa a

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

aaa

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

abb a

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

aa a

a a a

SNSC SNCC CNCC

K+ t

rocá

vel

, cm

ol c

dm

-3

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

59

diferenças estatísticas entre os tratamentos. Aos 10 anos após a calagem, não foi observado

nenhum efeito dos tratamentos de cobertura do solo em relação aos teores de K+ trocável, nas

três camadas de solo estudas (Figura 9b).

No sistema plantio direto, com a correção do solo e acúmulo de resíduos orgânicos,

ao longo dos anos, ocorre uma melhoria do solo e acúmulo de nutrientes, como é o caso do

K+, principalmente na camada mais superficial do solo (0–0,05 m). Além disso, a manutenção

de K+ no sistema, pode se ter sido ocasionada pela entrada do nutriente via fertilizantes

minerais aplicados nos últimos anos (Tabela 2). No entanto, pouco tempo após a aplicação de

calcário, alguns nutrientes podem ser complexados ou movimentados para as camadas mais

profundas do solo. No caso do K+, a sua movimentação pode estar relacionada às taxas de

fertilizantes nitrogenados aplicadas no sistema, mesmo quando o N não é aplicado em excesso

(ALFARO et al., 2017).

Em um estudo com doses de calcário e de N, na forma de ureia, Crusciol et al. (2011)

observaram que a distribuição de K+ no perfil do solo foi afetada, independentemente das

doses de calcário (0,0; 1,5; 3,0 e 6,0 t ha-1). Os autores notaram ainda que a aplicação de N

diminuiu os níveis de K+ nas camadas superficiais do solo e aumentou o K+ nas camadas mais

profundas, como ocorreu no presente estudo em que houve um pequeno aumento de K+ em

profundidade no tratamento com adição de N (CNCC) em relação ao tratamento sem N e sem

cobertura (SNSC).

A saturação por bases do solo também foi influenciada pelas doses de calcário nos 2

anos de avaliação e nas três profundidades estudadas (Figura 10). Aos 2 anos após a calagem

(Figura 10a), ocorreu aumento quadrático na saturação por bases da camada mais superficial

do solo (0–0,05 m). De acordo com a equação de regressão ajustada, o valor máximo de

saturação por bases na camada superficial do solo (0–0,05 m), de 70%, seria alcançado com a

60

dose de 10,5 t ha-1 de calcário. Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m, o aumento na

saturação por bases com as doses de calcário aplicadas foi linear, sendo de menor magnitude

na camada de 0,10–0,20 m. Aos 10 anos após a calagem (Figura 10b), houve aumento linear

na saturação por bases em função das doses de calcário aplicadas em todas as camadas

estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m).

Figura 10. Saturação por bases (V%), para diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário

na superfície após 2 (a) e 10 anos (b) da aplicação. Os pontos (♦) são médias de três tratamentos de


Efeitos semelhantes da calagem superficial em plantio direto no aumento da

saturação por bases do solo também foram observados em outros estudos (CAIRES et al.,

2000; CAIRES et al., 2002; PÁDUA et al., 2006; SORATTO & CRUSCIOL, 2008; CAIRES

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 21,75 + 9,51x - 0,47x2

R² = 0,98**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 15,25 + 3,45x

R² = 0,99**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 14,29 + 1,39x

R² = 0,94**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 5,26 + 3,89x

R² = 0,98**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 11,86 + 0,53x

R² = 0,97**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 4,57 + 2,52x

R² = 0,98**

Satu

raçã

o p

or

base

s (%

)

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

61

et al., 2013). Castro & Crusciol (2015) observaram que a calagem superficial aumentou a

saturação por bases de um Latossolo argiloso até 0,20 m de profundidade nos dois primeiros

períodos de avaliação (6 e 12 meses) e, até 0,40 m, após 18 meses. Ciotta et al. (2004)

observaram que o aumento na saturação por bases em subsuperfície com a aplicação de

calcário sobre a superfície do solo decorre da diminuição nos teores de Al trocável e do

aumento nos teores de Ca e Mg trocáveis no solo.

Os tratamentos de cobertura do solo também influenciaram a saturação por bases na

maior parte das profundidades estudadas, nos 2 anos de avaliação (Figura 11).

Figura 11. Saturação por bases (V%), para diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de




= 0,05.

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

a ba

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

bab a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ab b

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

bb a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ab b

a a a

SNSC SNCC CNCC

Satu

raçã

o p

or

base

s (%

)

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

62

Após 2 anos da aplicação de calcário (Figura 11a), não foram observadas diferenças

significativas na saturação por bases na camada mais superficial do solo (0–0,05 m). Na

camada de 0,05–0,10 m, houve diferença significativa apenas entre os tratamentos SNCC e

CNCC, sendo que o tratamento CNCC apresentou maior saturação por bases que o tratamento

SNCC. Na camada de 0,10–0,20 m, o tratamento CNCC apresentou saturação por bases maior

que os outros dois tratamentos (SNSC e SNCC).

Na avaliação com 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 11b), o tratamento

CNCC apresentou menor valor de saturação por bases na camada de 0–0,05 m em relação aos

demais tratamentos. Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m observou-se que a saturação

por bases foi maior no tratamento SNCC quando comparada com os demais tratamentos

(SNSC e CNCC).

Calegari et al. (2013) observaram aumento na saturação por bases até 0,10 m com a

utilização de diferentes coberturas de solo (tremoço azul, ervilhaca peluda, aveia preta, nabo

forrageiro, trigo) no sistema plantio direto em relação ao sistema convencional. Como visto,

aos 2 anos após a calagem, nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m, o tratamento com

cobertura de solo mais adubação nitrogenada (CNCC) apresentou valores de saturação por

bases maiores quando comparados ao tratamento com cobertura de solo sem N (SNCC). No

entanto, após um longo período (10 anos após a aplicação de calcário) notou-se que os valores

de saturação por bases nos tratamentos com a presença de N foram menores que no

tratamento com cobertura do solo e sem N (SNCC). Ferrari et al. (2015) também observaram

redução no valor da saturação por bases do solo na presença da adubação nitrogenada ao

longo dos anos, decorrente da acidificação do solo ocasionada pelo uso de fertilizante

nitrogenado amoniacal.

Em relação ao C-orgânico, a aplicação de calcário na superfície, após 2 e 10 anos,

não proporcionou nenhum efeito sobre os seus teores nas profundidades estudadas (Figura

63

12). Aos 2 anos após a calagem (Figura 12a), os teores médios de C-orgânico no solo foram

22,17, 18,82 e 16,51 g dm-3 para as camadas de 0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m,

respectivamente. Após 10 anos da aplicação de calcário (Figura 12b), os teores médios de C-

orgânico no solo foram 24,23, 16,58 e 13,81 g dm-3 para as camadas de 0–0,05, 0,05–0,10 e

0,10–0,20 m, respectivamente.

Figura 12. Teores de C orgânico, para diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na



Alguns autores têm observado ausência de resposta no teor de C-orgânico com a

calagem (ALBUQUERQUE et al., 2003; CIOTTA et al., 2004; ZAMBROSI et al., 2007;

0

7

14

21

28

ŷ = ӯ = 22,17

0

7

14

21

28

ŷ = ӯ = 24,23

0

7

14

21

28

ŷ = ӯ = 18,82

0

7

14

21

28

ŷ = ӯ = 16,58

0

7

14

21

28

ŷ = ӯ = 16,51

0

7

14

21

28

ŷ = ӯ = 13,81

Carb

on

o o

rgân

ico, g d

m-3

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

64

FONSECA et al., 2010). Garbuio et al. (2011) também constataram que o conteúdo de C-

orgânico total no solo não foi afetado pelos tratamentos de calcário e resíduos da cobertura do

solo em nenhuma das três profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m), com

teor médio de 22,8, 19,0 e 17,2 g kg-1, respectivamente.

O balanço de C no solo é dependente da relação entre as adições de C

fotossintetizado pelas plantas (parte aérea e raízes) e as perdas de C para a atmosfera

resultantes da oxidação microbiana do C-orgânico a CO2 (COSTA et al., 2008). Neale et al.

(1997) concluíram que os efeitos da calagem nos solos orgânicos ácidos sobre a comunidade

microbiana do solo e sua atividade são complexos. Em longo prazo, embora possa haver

grandes diferenças nas proporções de bactérias e fungos, é provável que as diferenças na

biomassa total entre os solos tratados com e sem calcário, sejam pequenas e possivelmente

insignificantes.

A cobertura do solo apresentou pouca e/ou nenhuma diferença nos teores de C-

orgânico aos 2 e 10 anos após a calagem nas três profundidades estudadas (Figura 13). Após 2

anos da aplicação de calcário (Figura 13a), nenhum efeito dos tratamentos de cobertura

influenciaram o teor de C-orgânico nas camadas de 0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m.

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 13b), somente na camada mais

superficial do solo (0–0,05 m) os teores de C-orgânico foram influenciados pelos tratamentos

de cobertura do solo. O teor de C-orgânico no solo foi maior no tratamento que consistiu de

adubação nitrogenada juntamente com cobertura do solo (CNCC), diferindo estatisticamente

dos tratamentos SNSC e SNCC. Esse aumento possivelmente deve ser devido ao fato de que

no tratamento com cobertura do solo mais a adubação nitrogenada, tenha promovido um

maior desenvolvimento das culturas, principalmente as gramíneas, proporcionando um

aumento na quantidade de massa seca das culturas e consequentemente no teor de C-orgânico

65

do solo. Para as demais profundidades (0,05–0,10 e 0,10–0,20 m) não foram observadas

diferenças significativas entre os tratamentos.

Figura 13. Teores de C orgânico, para diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de




= 0,05.

Blevins et al. (1983) encontraram aumento de 37% no teor de C-orgânico na camada

de 0–0,05 m de solo sob plantio direto e cultivado com milho após 10 anos com aplicações de

84 kg ha-1 de N. Gonçalves & Ceretta (1999) e Amado et al. (2001) também verificaram que

as maiores alterações nos estoques de C-orgânico total, decorrentes dos sistemas de cultura e

do plantio direto, ocorreram na camada superficial do solo (até à profundidade de 0,05 m).

0

7

14

21

28

0

7

14

21

28b

ab

0

7

14

21

28

aa a

0

7

14

21

28

aaa

0

7

14

21

28

aa a

0

7

14

21

28

aa a

a a a

Carb

on

o o

rgân

ico, g d

m-3

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

SNSC SNCC CNCC

66

Gonçalves & Ceretta (1999) observaram que quando o solo foi mantido em pousio

no inverno, a produção de massa seca e a quantidade de C adicionado pelas plantas de

crescimento espontâneo sempre foram baixos, salientando a importância da utilização de

alguma cultura de cobertura do solo no inverno. Nesse mesmo estudo, os autores observaram

que a cobertura invernal com aveia proporcionou acréscimo de 79% na quantidade de massa

seca produzida no inverno, comparada com a do pousio invernal. Sá et al. (2001) relataram

uma taxa de sequestro anual de C de 0,87 t C ha-1, confirmando que o solo sob plantio direto

com elevadas entradas de C via resíduos de culturas, em longo prazo, pode ser um

reservatório de C.

Por outro lado, Bayer et al. (2003) verificaram que em solo cultivado sob sistema

convencional, durante 23 anos, houve diminuição em aproximadamente de 50% no estoque

original de matéria orgânica do solo. Esses autores observaram também que com a inclusão de

plantas de cobertura, nos sistemas de cultivo, houve uma recuperação parcial dos estoques de

C-orgânico e N total no solo sob preparo reduzido, e que a recuperação dos estoques de

matéria orgânica do solo refletiu positivamente na capacidade de troca de cátions do solo.

A inclusão de leguminosas nos sistemas de cultivo e a adubação nitrogenada têm

contribuído para a maior adição anual de C e de N ao solo (LOVATO et al., 2004). A

recuperação dos estoques de C-orgânico e de N total observada em solo sob plantio direto é

indicativo de que a eliminação do revolvimento do solo é uma prática fundamental quando se

tem por objetivo a recuperação de solos degradados na região subtropical do Sul do Brasil.

5.2. FRACIONAMENTO DO ALUMÍNIO

A toxicidade do alumínio (Al) é uma das principais restrições à produtividade das

culturas em solos ácidos (KRSTIC et al., 2012). O Al é o terceiro elemento mais abundante na

67

crosta terrestre e apresenta toxicidade às plantas quando solubilizado na solução do solo em

condições de alta acidez (KOCHIAN, 1995).

Para a maioria das culturas, o Al não apresenta efeito tóxico quando as concentrações

de Al3+ trocável são menores que 0,5 cmolc dm-3, mas ele é tóxico para concentrações entre

0,5 e 1,5 cmolc dm-3 de Al3+ trocável, e altamente tóxico para concentrações acima de 1,5

cmolc dm-3 de Al3+ trocável. Destaca-se, porém, que espécies e cultivares dentro da mesma

espécie podem mostrar tolerância muito diferente à toxidez por Al (MALAVOLTA, 1980).

No presente estudo, considerando as doses de calcário aplicadas na superfície, os

teores de Al3+ trocável (AlKCl), após 2 anos da aplicação, variaram de 0,0 a 1,0 cmolc kg-1 na

camada de 0–0,05 m, 0,4 a 1,3 cmolc kg-1 na camada de 0,05–0,10 m e 0,7 a 1,3 cmolc kg-1 na

camada de 0,10–0,20 m (Figura 14). Após 10 anos da calagem, os terores de AlKCl variaram

de 0,0 a 1,0 cmolc kg-1 na camada de 0–0,05 m, 0,0 a 1,7 cmolc kg-1 na camada de 0,05–0,10 m

e 0,1 a 1,6 cmolc kg-1 na camada de 0,10–0,20 m (Figura 15). Percebe-se que os teores de

AlKCl alcançaram níveis de toxicidade para as plantas em todas as camadas de solo amostradas

até a profundidade de 0,20 m, com grande amplitude de variação em função das doses de

calcário aplicadas. Mesmo assim, as concentrações de AlKCl foram muito baixas em relação às

de Al não-trocável, representadas pelos outros extratores: cloreto de lantânio (AlLa), cloreto de

cobre (AlCu), pirofosfato de sódio (AlP) e oxalato de amônio (AlO) (Figuras 12 e 13).

No estudo de Zambrosi et al. (2007), verificou-se que o Al não-trocável representou

98%, 95% e 91% do Al extraído nas profundidades de 0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m,

respectivamente. Como o Al não-trocável é a forma predominante desse cátion no solo,

práticas de manejo do solo que favoreçam a decomposição da matéria orgânica, como o

revolvimento do solo, podem contribuir para que parte do Al complexado possa ser

disponibilizado às plantas, sobretudo em condições elevadas de acidez.

68

Figura 14. Teores de Al no solo extraídos com cloreto de potássio (AlKCl), cloreto de lantânio (AlLa), cloreto de

cobre (AlCu), pirofosfato de sódio (AlP) e oxalato de amônio (AlO), para diferentes profundidades, após

2 anos da aplicação de calcário na superfície, considerando os seguintes tratamentos: sem nitrogênio

e sem cobertura (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura

(CNCC).

0

22

44

66

88

1100,05 – 0,10 m

0

22

44

66

88

110

SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC

Sem calcário 4 t ha-1 de calcário 8 t ha-1 de calcário 12 t ha-1 de calcário

0,10 – 0,20 m

Alu

mín

io, cm

ol c

kg

-1

2 anos após a calagem

0

22

44

66

88

110 0 – 0,05 m ■ AlK ■ AlP

■ AlLa ■ AlO

■ AlCu

68

69

Figura 15. Teores de Al no solo extraídos com cloreto de potássio (AlKCl), cloreto de lantânio (AlLa), cloreto de

cobre (AlCu), pirofosfato de sódio (AlP) e oxalato de amônio (AlO), para diferentes profundidades, após

10 anos da aplicação de calcário na superfície, considerando os seguintes tratamentos: sem nitrogênio

e sem cobertura (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura

(CNCC).

0

22

44

66

88

1100,05 – 0,10 m

0

22

44

66

88

110

SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC

Sem calcário 4 t ha-1 de calcário 8 t ha-1 de calcário 12 t ha-1 de calcário

0,10 – 0,20 m

Alu

mín

io, cm

ol c

kg

-1

10 anos após a calagem

0

22

44

66

88

110 0 – 0,05 m ■ AlK ■ AlP

■ AlLa ■ AlO

■ AlCu

69

70

May & Nordstrom (1991) relataram que uma grande quantidade de Al é incorporada

aos minerais de aluminossilicato, e quantidades muito pequenas aparecem na forma solúvel,

capazes de influenciar os sistemas biológicos.

Considerando a grande quantidade de informações constantes nas Figuras 14 e 15,

optou-se por trabalhar com os extratores separadamente para melhor visualização do

comportamento do Al extraído pelos diferentes extratores, os quais apresentam diferentes

forças de extração do Al.

5.2.1. Alumínio trocável (AlKCl)

Os teores de Al3+ trocável no solo (AlKCl) foram influenciados significativamente

pela interação entre as doses de calcário e os tratamentos de cobertura do solo na camada de

0–0,05 m aos 2 anos (Figura 16a) e, nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m, aos 10 anos após a

aplicação de calcário (Figura 16b). As doses de calcário aplicadas na superfície diminuíram o

teor de Al3+ trocável até a profundidade de 0,10 m para os três tratamentos de cobertura do

solo (SNSC, SNCC e CNCC). Como nas demais camadas de solo não houve interação

significativa entre os tratamentos, observou-se redução no teor de Al3+ trocável com o

aumento das doses de calcário, na média dos valores obtidos com os tratamentos de cobertura

do solo.

A redução no teor de Al3+ trocável com a calagem é ocasionada pela precipitação do

Al com a sua hidrólise. Nota-se que depois de um longo período da calagem (10 anos), a dose

mais alta de calcário (12 t ha-1) foi suficiente para insolubilizar todo o Al3+ trocável presente

nas camadas superficiais do solo (0–0,05 e 0,05–0,10 m) e manter os teores de Al3+ em níveis

muito baixos (não tóxicos) na camada de 0,10–0,20 m (Figura 16b).

Efeitos semelhantes aos encontrados no presente estudo em relação ao Al3+ trocável

também foram observados por Zambrosi et al. (2007). Nesse estudo, o teor de Al3+ foi

71

Figura 16. Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de potássio (KCl) 1 mol L-1 (AlKCl), para diferentes

profundidades do solo, considerando as doses de calcário na superfície sem nitrogênio e sem

cobertura do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e com

nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●) aos 2 (a) e 10 anos (b) após a calagem. Na

ausência de interação, são apresentados os valores médios dos tratamentos (♦). **: P < 0,01.

reduzido pela calagem ao longo de todo o perfil de solo estudado, sendo o efeito do aumento

do pH na redução dos teores de Al3+ confirmado pelas relações negativas entre ambos em

todas as profundidades estudadas. No presente estudo, também foram encontradas fortes

relações negativas entre os teores de Al3+ e o pH do solo nas três profundidades avaliadas, aos

2 e 10 anos após a calagem (Figura 17). Nota-se que a medida que o pH do solo aumenta, os

teores de Al3+ trocável são reduzidos, chegando a serem totalmente insolubilizados em valores

de pH mais elevados. Com o aumento no pH do solo, a redução de Al3+ trocável ocorre devido

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 ■ ŷ = 0,82 - 0,23x + 0,01x²

R² = 0,93**▲ ŷ = 0,82 - 0,23x + 0,01x²

R² = 0,93**● ŷ = 1,11 - 0,31x + 0,02x²

R² = 0,99**

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 ■ ŷ = 0,84 - 0,16x + 0,008x²

R² = 0,99**▲ ŷ = 0,81 - 0,17x + 0,008x²

R² = 0,97**● ŷ = 1,13 - 0,19x + 0,008x²

R² = 0,99**

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

ŷ = 1,31 - 0,12x + 0,004x²

R² = 0,99**

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 ■ ŷ = 1,70 - 0,24x + 0,008x²

R² = 1**▲ ŷ = 1,60 - 0,28x + 0,01x²

R² = 1**● ŷ = 1,87 - 0,27x + 0,009x²

R² = 0,99**

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0ŷ = 1,33 - 0,05x

R² = 0,98**

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

ŷ = 1,52 - 0,12x

R² = 0,99**

Al K

Cl,

cmol c

kg

-1

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

72

Figura 17. Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al trocável extraídos com a solução de

cloreto de potássio (KCl) 1 mol L-1 (AlKCl), para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. ***: P < 0,001.

à precipitação do Al3+ na forma de Al(OH)3 (DELHAIZE & RYAN, 1995; PAVINATO et al.,

2009).

A cobertura do solo também influenciou os teores de Al3+ trocável, aos 2 e 10 anos

após a aplicação de calcário (Figura 18). Após 2 anos da calagem (Figura 18a), os teores de

Al3+ trocável no solo foram influenciados significativamente pela interação entre as doses de

calcário e os tratamentos de cobertura do solo, na camada de 0–0,05 m. O desdobramento

dessa interação revelou que na ausência de calagem, o teor de Al3+ foi maior no tratamento

com cobertura e com N (CNCC) em relação aos tratamentos SNSC e SNCC, em decorrência

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

r = - 0,88***

ŷ = 16,97 - 5,83x + 0,50x²

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0r = - 0,88***

ŷ = 17,83 - 6,76x + 0,64x²

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

ŷ = 7,23 - 1,39x

r = - 0,87***

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0ŷ = 22,45 - 8,39x + 0,78x²

r = - 0,83***

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

ŷ = 8,15 - 1,61x

r = - 0,70***

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

ŷ = 24,07 - 9,24x + 0,89x²

r = - 0,89***

(b)

3,5 4,5 5,5 6,5 3,5 4,5 5,5 6,5

Al K

Cl,

cmol c

kg

-1

pH (CaCl2)

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a)

73

Figura 18. Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de potássio (KCl) 1 mol L-1 (AlKCl), para diferentes

profundidades do solo, considerando os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem

cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com

cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 (b) anos após a calagem. Na ausência de interação

significativa entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, os dados são médias de quatro doses

de calcário e três repetições. No caso de interação significativa entre calcário × cobertura do solo, os

dados são médias de três repetições para os tratamentos sem calcário ( ), com 4 t ha-1 de calcário

( ), com 8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário ( ). Letras iguais nas colunas de mesma

cor não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P = 0,05.

da acidificação gerada no solo pela adição de N. Com a aplicação de calcário nas doses 4, 8 e

12 t ha-1, os tratamentos de cobertura do solo não influenciaram os teores de Al3+ trocável,

apresentando teores iguais a zero para as três doses de calcário empregadas. Na camada de

0,05–0,10 m, o tratamento SNSC apresentou teor de Al3+ trocável maior que os tratamentos

SNCC e CNCC. Na camada de 0,10–0,20 m, o tratamento SNSC apresentou maior teor de

Al3+ trocável em relação ao tratamento CNCC.

b b

a

a a aa a aa a a0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 0 4 8 12

b b

a

bb

a

a a aa a a

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 0 4 8 12

ab b

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 abb

a

bc

a

aa a

a a a0,0

0,5

1,0

1,5

2,0 0 4 8 12

a abb

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

aa a

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

SNSC SNCC CNCC

Al K

Cl,

cmol c

kg

-1

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

74

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 18b), houve interação significativa

entre as doses de calcário e os tratamentos com cobertura do solo nas camadas de 0–0,05 e

0,05–0,10 m. Na camada de 0–0,05 m, observou-se que nas menores doses de calcário (0 e 4 t

ha-1) os teores de Al3+ trocável no solo foram maiores no tratamento CNCC em relação aos

tratamentos SNSC e SNCC; nas maiores doses de calcário (8 e 12 t ha-1) não houve diferença

significativa entre os tratamentos de cobertura. Na camada 0,05–0,10 m, na ausência de

calagem, o tratamento CNCC apresentou maior teor de Al3+ trocável do que o tratamento

SNCC; com 4 t ha-1 de calcário, o tratamento CNCC apresentou o maior teor de Al3+ trocável,

seguido dos tratamentos SNSC e SNCC, sendo este último o que apresentou o menor teor de

Al3+ trocável; nas maiores doses de calcário (8 e 12 t ha-1) não houve diferença significativa

entre os tratamentos de cobertura. Na camada de 0,10–0,20 m, não houve diferença

significativa entre os tratamentos de cobertura do solo.

Em virtude da interação ocorrida entre as doses de calcário e os tratamentos com

cobertura do solo, observou-se que os teores de Al3+ trocável foram maiores nas parcelas sem

calcário ou com 4 t ha-1 de calcário em razão de valores de pH mais baixos alcançados nesses

tratamentos. Com a aplicação de doses de calcário mais elevadas (8 e 12 t ha-1), o aumento no

pH foi capaz de insolubilizar boa parte do Al3+ trocável presente nas camadas superficiais do

solo (0–0,05 e 0,05–0,10 m).

Após dois anos da aplicação de calcário (Figura 18a) foi observado que, na camada

de 0,05–0,10 m, os tratamentos que continham cobertura vegetal no inverno (SNCC e CNCC)

apresentaram teores de Al3+ trocável menores do que o tratamento SNSC e, na camada de

0,10–0,20 m, o tratamento com N mais cobertura vegetal no inverno (CNCC) apresentou teor

de Al3+ trocável menor do que o tratamento SNSC. É possível que os tratamentos com

cobertura vegetal tenham aumentado a complexação do Al em decorrência de maior acúmulo

75

de compostos orgânicos (MIYAZAWA et al., 1993; FRANCHINI et al., 1999), amenizando

os efeitos da acidez do solo.

Os teores mais elevados de Al3+ trocável encontrados nas camadas superficiais do

solo no tratamento com cobertura e com N, nas parcelas sem calcário e com aplicação de uma

dose relativamente baixa de calcário (4 t ha-1), se devem à maior acidificação do solo

proporcionada pela adubação nitrogenada.

5.2.2. Alumínio complexado organicamente

5.2.2.1. Cloreto de lantânio (AlLa)

Bloom et al. (1979) propuseram o uso de cloreto de lantânio (LaCl3) 0,33 mol L-1

para a extração de Al associado à matéria orgânica do solo. Os teores de Al extraídos com o

LaCl3 (AlLa) foram influenciados pelas doses de calcário, aos 2 e 10 anos após a aplicação

(Figura 19). Após 2 anos da calagem (Figura 19a), as doses de calcário aplicadas na superfície

reduziram o teor de AlLa nas três profundidades estudadas, sendo que na camada de 0–0,05 m

as maiores doses de calcário (8 e 12 t ha-1) reduziram os teores de AlLa a zero. Depois de 10

anos da calagem (Figura 19b), os teores de AlLa foram linearmente reduzidos nas camadas de

0–0,05 e 0,05–0,10 m com as doses de calcário aplicadas na superfície. Na camada de 0,10–

0,20 m, nessa época, houve interação significativa entre as doses de calcário e os tratamentos

de cobertura do solo; porém, as doses de calcário reduziram os teores de AlLa nos três

tratamentos de cobertura do solo (SNSC, SNCC e CNCC). García-Rodeja et al. (2004)

também verificaram que a concentração de Al extraída pelo LaCl3 diminuiu com o aumento

do pH do solo.

É interessante notar que aos 2 anos após a calagem (Figura 19a) a concentração de

AlLa foi sempre < 1,0 cmolc kg-1 nas três camadas de solo estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e

0,10–0,20 m). Já aos 10 anos após a calagem (Figura 19b), as concentrações de AlLa foram

76

Figura 19. Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de lantânio (LaCl3) 0,33 mol L-1 (AlLa), para

diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na superfície sem nitrogênio e

sem cobertura do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e com

nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●), aos 2 (a) e 10 anos (b) após a calagem. Na

ausência de interação significativa entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, são

apresentados os teores médios dos tratamentos de cobertura do solo (♦). **: P < 0,01.

bem mais elevadas, obtendo-se teores médios de 0,28 a 4,34 cmolc kg-1 ao longo do perfil

avaliado (0 a 0,20 m). Portanto, pode-se inferir que com o passar dos anos em sistema plantio

direto de longa duração houve aumento do Al complexado pela matéria orgânica do solo;

porém, uma parte desse Al não-trocável extraído pelo LaCl3 foi neutralizada por meio da

elevação do pH com a calagem.

Na Figura 20a observa-se que aos 2 anos após a aplicação de calcário o teor de AlLa

apresentou forte correlação negativa (P < 0,001) com o pH do solo (r = -0,91) na camada de

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,77 - 0,18x - 0,01x²

R² = 0,99**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 2,97 - 0,23x

R² = 0,99**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,85 - 0,02x

R² = 0,94**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 2,95 - 0,21x

R² = 0,98**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 0,76 - 0,01x

R² = 0,57**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0 ■ ŷ = 3,83 - 0,40x + 0,01x²

R² = 0,99**▲ ŷ = 4,18 - 0,54x + 0,02x²

R² = 0,99**

● ŷ = 4,31 - 0,56x + 0,03x²

R² = 0,99**

Al L

a, cm

ol c

kg

-1

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

77

Figura 20. Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al extraídos com a solução de cloreto de

lantânio (LaCl3) 0,33 mol L-1 (AlLa), para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10 anos (b)

após a calagem. ns: não significativo; **: P < 0,01; ***: P < 0,001.

0–0,05 m; a correlação também foi significativa (P < 0,01), porém mais fraca (r = -0,43), na

camada de 0,05–0,10 m, e não foi significativa na camada de 0,10–0,20 m. No entanto, após

10 anos da aplicação de calcário (Figura 20b), o teor de AlLa apresentou forte correlação

negativa (P < 0,001) com o pH do solo em todas as camadas estudadas (r = -0,94 na camada

de 0–0,05 m, r = -0,95 na camada de 0,05–0,10 m e r = -0,80 na camada de 0,10–0,20 m). Em

outros estudos, também foram encontradas correlações negativas entre o AlLa e o pH do solo

(JARVIS, 1986; COELHO et al., 2011); porém, correlação mais fraca (P < 0,05) e mais baixa

(r = -0,67) tem sido relatada (JARVIS, 1986). Jarvis (1986) também observou que o A1

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 2,62 - 0,44x

r = - 0,91***

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 10,46 - 1,88x

r = - 0,94***

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 2,06 - 0,30x

r = - 0,43**

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 8,40 - 1,46x

r = - 0,95***

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

r = - 0,27ns

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

ŷ = 12,33 - 2,29x

r = - 0,80***

Al L

a, cm

ol c

kg

-1

pH (CaCl2)

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

3,5 4,5 5,5 6,5 3,5 4,5 5,5 6,5

78

extraído pelo LaCl3 se correlacionou com o A1 ligado organicamente pelo EDTA e com o A1

extraído com pirofosfato. Esses dois reagentes extraem algumas formas de Al trocável, bem

como outras formas de Al não-trocável.

A cobertura do solo influenciou os teores de Al extraídos com LaCl3 aos 2 e 10 anos

após a aplicação de calcário (Figura 21). Considerando a média das doses de calcário, aos 2

anos após a calagem (Figura 21a), os teores de AlLa variaram de 0,23 a 0,77 cmolc kg-1. Nessa

primeira época de amostragem, somente na camada de 0,05–0,10 m houve diferença

significativa entre os tratamentos de cobertura do solo, mostrando que o tratamento CNCC

apresentou maior teor de AlLa em relação ao tratamento SNSC. Esse efeito deve ter sido

ocasionado pela acidificação do solo proporcionada pela adubação nitrogenada.

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 21b), os teores de AlLa variaram, em

média, de 0,64 a 4,34 cmolc kg-1. Na camada de 0–0,05 m, não foram observados efeitos dos

tratamentos de cobertura no teor de AlLa. Na camada de 0,05–0,10 m, o teor de AlLa no

tratamento CNCC foi maior do que nos tratamentos SNSC e SNCC. Na camada de 0,10–0,20

m, houve interação significativa entre as doses de calcário e os tratamentos de cobertura do

solo. O desdobramento da interação revelou que na ausência de calagem e na maior dose de

calcário (12 t ha-1), os tratamentos com cobertura do solo (SNCC e CNCC) apresentaram

teores de AlLa mais elevados que o tratamento sem cobertura (SNSC); nas doses de calcário de

4 e 8 t ha-1 não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de cobertura.

As maiores concentrações de AlLa obtidas nos tratamentos SNCC e CNCC, possivelmente, se

deve ao acúmulo de resíduos orgânicos presentes no solo, visto que o LaCl3 extrai o Al

associado à matéria orgânica do solo (BLOOM et al. 1979).

García-Rodeja et al. (2004) observaram, para horizontes mais ácidos, que o Al

extraído com LaCl3 variou de 2 a 19 cmolc kg-1 e que seus teores tendem a aumentar com o

aumento no conteúdo de C-orgânico do solo. Isto sugere que a extração com LaCl3 pode ser

79

Figura 21. Teores de Al extraídos com a solução de cloreto de lantânio (LaCl3) 0,33 mol L-1 (AlLa), para

diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de cobertura do solo: sem

nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e

com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 (b) anos após a calagem. Na

ausência de interação significativa entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, os dados são

médias de quatro doses de calcário e três repetições. No caso de interação significativa entre

calcário × cobertura do solo, os dados são médias de três repetições para os tratamentos sem

calcário ( ), com 4 t ha-1 de calcário ( ), com 8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário

( ). Letras iguais nas colunas de mesma cor não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P

= 0,05.

interpretada em termos da estabilidade dos complexos Al-húmus, juntamente com outros

extratores (cloreto de cobre, pirofosfato de sódio e oxalato de amônio) (GARCÍA-RODEJA et

al., 2004).

a a a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

a aa

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

b ab a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

b ba

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

a a a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0b

a a

a a a

a a a

ba a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0 0 4 8 12

SNSC SNCC CNCC

Al L

a, cm

ol c

kg

-1

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

80

5.2.2.2. Cloreto de cobre (AlCu)

Juo & Kamprath (1979) foram os primeiros que propuseram a solução de CuCl2 0,5

mol L-1 como extrator de Al potencialmente reativo nos solos ácidos. A habilidade do Cu2+

para formar complexos relativamente fortes com a matéria orgânica do solo torna esse

extrator potencialmente adequado à remoção de Al unido organicamente. No presente estudo,

os teores de Al extraídos com CuCl2 (AlCu) foram influenciados pelas doses de calcário aos 2

e 10 anos após a aplicação (Figura 22).

Figura 22. Teores de Al extraídos com solução de cloreto de cobre (CuCl2) 0,5 mol L-1 (AlCu), para diferentes

profundidades do solo, considerando as doses de calcário na superfície sem nitrogênio e sem

cobertura do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e com

nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●), aos 2 (a) e 10 anos (b) após a calagem. Na

ausência de interação significativa entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, são

apresentados os teores médios dos tratamentos de cobertura do solo (♦). **: P < 0,01.

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

ŷ = 4,72 - 0,24x

R² = 0,93**

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

ŷ = 5,11 - 0,20x

R² = 0,98**

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

ŷ = 5,70 - 0,12x

R² = 0,92**

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0 ■ ŷ = 5,07 - 0,18x

R² = 0,95**▲ ŷ = 7,11 - 0,40x

R² = 0,99**

● ŷ = 6,55 - 0,27x

R² = 0,88**

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

ŷ = 5,49 - 0,11x

R² = 0,87**

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

ŷ = 5,42 - 0,17x

R² = 0,91**

Al C

u, cm

ol c

kg

-1

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

81

Aos 2 anos após a calagem (Figura 22a), os teores de AlCu variaram, em média, de

1,67 a 5,54 cmolc kg-1 ao longo do perfil estudado (0 a 0,20 m). As doses de calcário

reduziram os teores de AlCu nas três camadas de solo estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–

0,20 m), tendo ocorrido redução mais acentuada na camada mais superficial do solo (0–0,05

m). Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 22b), os teores de AlCu no solo variaram,

em média, de 2,21 a 7,01cmolc kg-1 ao longo do perfil (0 a 0,20 m). Nas camadas de 0–0,05 e

0,10–0,20 m, as doses de calcário reduziram linearmente os teores de AlCu. Na camada de

0,05–0,10 m, houve interação significativa entre as doses de calcário e os tratamentos de

cobertura do solo; porém, os teores de AlCu foram reduzidos com as doses de calcário em

todos os tratamentos de cobertura do solo (SNSC, SNCC e CNCC), sendo mais acentuada no

tratamento sem N e com cobertura do solo (SNCC).

Figueiredo & Almeida (1991), trabalhando com 26 amostras de solos ácidos do

Estado de Santa Catarina, também observaram que os teores de Al extraídos com CuCl2 foram

reduzidos com a aplicação de calcário. Entretanto, verificou-se nesse estudo que o emprego da

solução de CuCl2 não se constitui em um método adequado para avaliar o Al precipitado pela

calagem, porque o pH baixo dessa solução (pH 3,3) diminui o pH da mistura solo/solução,

podendo redissolver o Al já precipitado.

Os teores de AlCu correlacionaram-se negativamente com o pH do solo nas diferentes

camadas estudadas (Figura 23). Após 2 anos da aplicação de calcário (Figura 23a), a mais

estreita correlação (r = -0,84, P < 0,001) foi obtida na camada mais superficial do solo (0–

0,05 m). Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m, os coeficientes de correlação observados

foram menores (r = -0,61, P < 0,001 e r = -0,43, P < 0,01, respectivamente nas camadas de

0,05–0,10 e 0,10–0,20 m). No entanto, após 10 anos da aplicação de calcário (Figura 23b), as

correlações entre o AlCu e o pH do solo foram estreitas e altamente significativas (P < 0,001)

em todas as camadas de solo (r = -0,74, r = -0,84 e r = -0,76, respectivamente nas camadas de

82

Figura 23. Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al extraídos com a solução cloreto de

cobre (CuCl2) 0,5 mol L-1 (AlCu), para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10 anos (b) após

a calagem. **: P < 0,01; ***: P < 0,001.

0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m). Em outros estudos também foram encontradas correlações

significativas entre os teores de AlCu e o pH do solo (MENDONÇA & ROWEL, 1994,

COELHO et al., 2011). Zambrosi et al. (2007) destacaram que o Al reativo determinado pela

extração com CuCl2 decresceu com o aumento do pH do solo, e que a neutralização do Al

pela calagem foi dependente do teor de matéria orgânica do solo, sendo que o Al trocável foi

neutralizado rapidamente, enquanto o Al não-trocável foi neutralizado lentamente. Esses

autores também verificaram que, apesar da forte interação existente entre o Al e a matéria

orgânica do solo, não verificaram correlação significativa (P > 0,05) entre eles em nenhuma

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0ŷ = 11,64 - 1,53x

r = - 0,84***

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0ŷ = 11,42 - 1,58x

r = - 0,74***

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0ŷ = 16,01 - 2,40x

r = - 0,61***

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0ŷ = 13,35 - 1,91x

r = - 0,84***

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0ŷ = 16,38 - 2,61x

r = - 0,43**

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0ŷ = 11,76 - 1,66x

r = - 0,76***

Al C

u, cm

ol c

kg

-1

pH (CaCl2)

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

3,5 4,5 5,5 6,5 3,5 4,5 5,5 6,5

83

das camadas de solo estudadas, entre 0 e 0,40 m, porque a calagem reduziu os teores de Al

não-trocável e não alterou os teores de matéria orgânica do solo.

A cobertura do solo influenciou os teores de Al extraídos pelo CuCl2 somente aos 10

anos após a aplicação de calcário (Figura 24). Após 2 anos da calagem (Figura 24a), os teores

de AlCu variaram, na média das doses de calcário, de 3,15 a 5,07 cmolc kg-1 ao longo do perfil

do solo (0 a 0,20 m), e não foram observadas alterações significativas nos teores de AlCu entre

Figura 24. Teores de Al extraídos solução de cloreto de cobre (CuCl2) 0,5 mol L-1 (AlCu), para diferentes

profundidades do solo, considerando os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem

cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e

com cobertura do solo (CNCC), aos aos 2 (a) e 10 (b) anos após a calagem. Na ausência de

interação significativa entre os tratamentos calcário × cobertura do solo, os dados são médias de

quatro doses de calcário e três repetições. No caso de interação significativa entre calcário ×

cobertura do solo, os dados são médias de três repetições para os tratamentos sem calcário ( ),

com 4 t ha-1 de calcário ( ), com 8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário ( ). Letras

iguais nas colunas de mesma cor não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P = 0,05.

a a a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

b b

a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

a a a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

b

aa

b

a a

bb

a

aa

a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0 0 4 8 12

a a a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

aa a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

SNSC SNCC CNCC

Al C

u, cm

ol c

kg

-1

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

84

os tratamentos de cobertura do solo nas três camadas de solo estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e

0,10–0,20 m).

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 24b), os teores de AlCu variaram,

em média, de 2,21 a 7,01 cmolc kg-1 nas camadas de solo estudadas (0 a 0,20 m), e

apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos de cobertura do solo. Nessa época

de amostragem, o teor de AlCu no tratamento CNCC foi maior em relação aos demais

tratamentos (SNSC e SNCC), na camada mais superficial do solo (0–0,05 m). Na camada de

0,05–0,10 m, houve interação significativa entre as doses de calcário e os tratamentos de

cobertura do solo. O desdobramento da interação mostrou que nas parcelas sem calcário e

com 4 t ha-1 de calcário, os teores de AlCu foram maiores nos tratamentos com cobertura de

resíduos orgânicos (SNCC e CNCC) em relação ao tratamento sem cobertura (SNSC); nas

parcelas com 8 t ha-1 de calcário, o teor de AlCu no tratamento CNCC foi maior que os demais

tratamentos (SNSC e SNCC); e com 12 t ha-1 de calcário, não houve diferença significativa

entre os tratamentos de cobertura. Na camada 0,10–0,20 m, os teores de AlCu não foram

influenciados significativamente pelos tratamentos de cobertura do solo.

Os maiores teores de AlCu encontrados nos tratamentos com cobertura do solo

(Figura 24b), certamente, se deve ao fato desses tratamentos terem acumulado maiores

quantidades de resíduos orgânicos ao longo dos anos que, por sua vez, complexam o Al. Uma

forte evidência da capacidade do CuCl2 em extrair Al associado à matéria orgânica do solo foi

observada por Coelho et al. (2010), os quais verificaram uma correlação significativa entre os

teores de AlCu e de C-orgânico (r = 0,69). García-Rodeja et al. (2004) também verificaram que

o teor de AlCu está fortemente correlacionado com o teor de C-orgânico (r = 0,85). Além

disso, a extração com CuCl2 permite estimar o Al associado com a matéria orgânica e que não

é extraído com KCl, mas que reage com o calcário (HARGROVE e THOMAS, 1984).

85

5.2.2.3. Pirofosfato de sódio (AlP)

O extrator pirofosfato de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 em pH 10 apresenta a

capacidade de extrair formas de Al fortemente ligados a compostos orgânicos, além de

remover fases amorfas ou pouco cristalinas do Al (BASCOMB, 1968; BERTSCH &

BLOOM, 1996; DRABEK et al., 2003).

As doses de calcário influenciaram os teores de Al extraídos com Na4P2O7 (AlP), aos

2 e 10 anos após a aplicação de calcário em superfície (Figura 25). Aos 2 anos após a calagem

(Figura 25a), os teores de AlP variaram, em média, de 32,01 a 70,76 cmolc kg-1 ao longo das

Figura 25. Teores de Al extraídos com solução de pirofosfato de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 (AlP), para

diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na superfície, aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. Pontos são médias de três tratamentos de cobertura do solo e três

repetições. **: P < 0,01 e *: P < 0,05.

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 67,30 - 2,93x

R² = 0,90**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 38,87 - 1,24x

R² = 0,81**

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = ӯ = 61,21

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = 34,97 - 0,63x

R² = 0,88*

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = ӯ = 58,85

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

ŷ = ӯ = 31,41

Al P

, cm

ol c

kg

-1

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

86

camadas de solo estudadas (0 a 0,20 m). Na camada de 0–0,05 m, os teores de AlP reduziram

linearmente com as doses de calcário aplicadas. Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m,

não foram encontradas diferenças significativas nos teores de AlP em função das doses de

calcário, tendo-se obtido teores médios de 61,21 e 58,85 cmolc kg-1, respectivamente.

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 25b), os teores de AlP variaram, em

média, de 20,87 a 36,67 cmolc kg-1 ao longo do perfil do solo (0 a 0,20 m). Nas camadas de 0–

0,05 e 0,05–0,10 m, os teores de AlP foram reduzidos linearmente com as doses de calcário,

sendo que essa redução ocorreu em maior magnitude na camada mais superficial do solo (0–

0,05 m). Na camada de 0,10–0,20 m, os teores de AlP não foram influenciados pelas doses de

calcário, tendo-se obtido teor médio de 31,41 cmolc kg-1. Jarvis (1986) observou que a adição

de calcário nas doses de 800, 1600 e 2800 mg de CaCO3 kg-1 de solo elevou o pH (CaCl2) na

superfície do solo para 4,4, 4,9 e 5,3, respectivamente, e reduziu o teor de Al extraído com

Na4P2O7.

A influência do pH do solo nos teores de Al extraídos com pirofosfato de sódio pode

ser observada na Figura 26. Os teores de AlP estiveram negativamente correlacionados com o

pH (CaCl2) do solo na camada de 0–0,05 m (P < 0,001), após 2 anos da calagem (Figura 26a),

e nas camadas de 0–0,05 (P < 0,001), 0,05–0,10 (P < 0,001) e 0,10–0,20 m (P < 0,01), após

10 anos da calagem (Figura 26b). As correlações mais estreitas foram observadas nas

camadas mais superficiais do solo.

Vendrame et al. (2011) observaram por meio de análise multivariada que os

autovetores de pH e AlP estavam na mesma direção do autovetor do C-orgânico, e isso se

deve ao fato de o aumento no pH do solo gerar cargas negativas na matéria orgânica, pela

dissociação dos radicais carboxílicos e fenólicos. Isto pode resultar no aumento dos valores de

AlP que é a forma de óxido de Al complexado pela matéria orgânica do solo. A calagem,

particularmente com o calcário mais fino, parece atuar sobre a matéria orgânica, aumentando

87

sua capacidade de complexação, o que promove a formação de complexos de Al com baixa

ou média estabilidade, favorecendo ao longo do tempo a precipitação de compostos

inorgânicos (ÁLVAREZ, et al., 2009).

Figura 26. Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al extraídos com solução de pirofosfato de

sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 (AlP), para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10 anos (b)

após a calagem. ns: não significativo; **: P < 0,01; ***: P < 0,001.

Os tratamentos de cobertura do solo influenciaram os teores de AlP no solo, aos 2 e

10 anos após a aplicação de calcário (Figura 27). Aos 2 anos após a calagem (Figura 27a), os

teores de AlP variaram, na média das doses de calcário, de 46,19 a 64,77 cmolc kg-1 nas

diferentes profundidades até 0,20 m. Nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m, o tratamento

CNCC apresentou maiores teores de AlP em relação ao tratamento SNSC, e isso, certamente,

5,0

35,0

65,0

95,0 ŷ = 156,18 - 19,61x

r = - 0,85***

5,0

35,0

65,0

95,0ŷ = 83,20 - 10,99x

r = - 0,74***

5,0

35,0

65,0

95,0

r = - 0,20ns

5,0

35,0

65,0

95,0ŷ = 52,00 - 4,51x

r = - 0,70***

5,0

35,0

65,0

95,0

r = - 0,12ns

5,0

35,0

65,0

95,0

ŷ = 45,93 - 3,29x

r = - 0,50**

Al P

, cm

ol c

kg

-1

pH (CaCl2)

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

3,5 4,5 5,5 6,5 3,5 4,5 5,5 6,5

88

se deve ao maior acúmulo de compostos orgânicos no tratamento CNCC, proporcionando a

complexação do Al ligado fortemente a esses compostos. Na camada de 0,10–0,20 m, não

houve diferenças significativas nos teores de AlP entre os tratamentos de cobertura de solo.

Figura 27. Teores de Al extraídos com solução de pirofosfato de sódio (Na4P2O7) 0,1 mol L-1 (AlP), para

diferentes profundidades do solo, considerando as formas de cobertura do solo: sem nitrogênio e

sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio

e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 (b) anos após a calagem. Dados são médias de

quatro doses de calcário e três repetições. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente

pelo teste de Tukey a P = 0,05.

Após 10 anos da calagem (Figura 27b), os teores de AlP variaram, na média das

doses de calcário, de 27,24 a 34,89 cmolc kg-1 ao longo do perfil do solo (0 a 0,20 m). Na

camada de 0–0,05 m, o tratamento CNCC apresentou o maior teor de AlP, seguido pelo

tratamento SNCC, sendo que este último apresentou teor maior que o tratamento SNSC. Na

b ab a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

cb a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

bab a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

b ab a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

a a a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

a a a

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

SNSC SNCC CNCC

Al P

, cm

ol c

kg

-1

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

89

camada de 0,05–0,10 m, houve diferença significativa somente entre os tratamentos SNSC e

CNCC, sendo que o tratamento com CNCC apresentou maior teor de AlP em relação ao

tratamento SNSC. Na camada de 0,10–0,20 m, não houve diferenças significativas entre os

tratamentos de cobertura para os teores de AlP.

Zysset et al. (1999) apud Parfitt (2009) investigaram a capacidade de extração e

solubilidade de Al em seis horizontes de um solo típico da Suíça. As extrações com

pirofosfato de sódio indicaram que nos horizontes superiores, o Al reativo estava

principalmente ligado à matéria orgânica do solo, enquanto nos horizontes mais inferiores,

onde a imogolita estava presente, o Al era inorgânico. O mesmo efeito foi observado no

presente estudo, em que até a camada de 0,10 m, possivelmente houve o efeito da matéria

orgânica na complexação do Al, e abaixo dessa camada, o teor de AlP não foi influenciado

pelos tratamentos de cobertura do solo (Figura 27).

Como o sistema plantio direto aumenta os teores de matéria orgânica ao longo do

tempo, especialmente nas camadas superficiais do solo (LOVATO et al., 2004), a quantidade

de Al complexado pela matéria orgânica mostra-se de acentuada importância no estudo do Al

em tal sistema.

Sabe-se que o pirofosfato de sódio extrai preferencialmente os óxidos de Al ligados à

matéria orgânica e, portanto, os teores de Al extraídos variam principalmente em função da

quantidade de compostos orgânicos presente no solo (PARFITT & CHILDS, 1988). Neste

estudo, ocorreu maior acúmulo de resíduos orgânicos nos tratamentos com cobertura do solo,

os quais podem ter favorecido a complexação do Al com os compostos orgânicos (Figura 27).

De acordo com Coelho et al. (2010), pelo alto grau de correlação existente entre o Alp e o C-

orgânico, o pirofosfato de sódio extrai o Al ligado a compostos orgânicos. Drabek et al.

(2003) também relataram que o pirofosfato de sódio é um extrator adequado para avaliar o Al

ligado fortemente a compostos orgânicos.

90

Coelho et al. (2011) comentam que o Al complexado à matéria orgânica pode ser

melhor caracterizado por meio de extração com CuCl2 e LaCl3. No entanto, o CuCl2 é mais

efetivo na remoção de Al dos complexos orgânicos do que o LaCl3 (OATES &

KAMPRATH,1983). A interpretação dos resultados obtidos em solos minerais com respeito

ao Al associado à matéria orgânica é dificultada porque o CuCl2 pode, pelo menos

parcialmente, extrair Al-hidróxi entre camadas e da superfície dos minerais de argila.

Hargrove e Thomas (1984) observaram que o LaCl3 é muito eficaz na remoção de espécies de

Al menos hidroxiladas e menos polimerizadas de solos ricos em matéria orgânica, enquanto a

extração com KCl não inclui o Al reativo associado à matéria orgânica. Bloom et al. (1979)

sugeriram que o LaCl3 é mais eficiente que o KCl na extração de Al complexado pela matéria

orgânica do solo. A quantidade removida por KCl é pequena e geralmente é < 10% do total.

O CuCl2 e o LaCl3 apesar de serem menos eficientes do que o pirofosfato de sódio na

sua capacidade extratora, apresentam maior seletividade para determinação dos teores de Al

organicamente complexados, mesmo em solos que reconhecidamente apresentem Al

inorgânico (COELHO et al., 2010). Para estas soluções extratoras, pode-se constatar que o

lantânio e o cobre têm maior capacidade de deslocar o Al, possivelmente por atuar nas entre-

camadas das argilas ou nos complexos Al–húmus da matéria orgânica, além dos sítios

trocáveis. Quando se comparam os teores de Al extraídos por estes métodos com os teores de

C-orgânico, verifica-se que em solos com maiores ou menores teores de C-orgânico, o CuCl2

desloca mais Al, seguido pelo LaCl3 e KCl (CABALLERO et al., 2015). Esses autores

destacam ainda que o fato de a extração de Al pelo LaCl3 revelar teores sempre menores é

indicativo de que este extrator desloca as formas de Al mais fracamente complexadas por

compostos orgânicos e também o Al que se encontra retido com baixo grau de afinidade a

fases inorgânicas.

91

Auxtero et al. (2012) verificaram que as concentrações de Al determinadas por vários

extratores ocorreram na seguinte ordem: CuCl2 0,5 mol L-1 > LaCl3 0,33 mol L-1 > KCl 1 mol

L-1, com teores variando de 1,8 a 13,5, 1,3 a 4,4 e 0,7 a 3,0 cmolc kg-1, respectivamente.

Coelho et al. (2010) observaram que os extratores CuCl2 e LaCl3 foram mais seletivos na

determinação das formas de Al orgânico, cuja ordem de extração foi: Al (pirofosfato) > Al

(CuCl2) > Al (LaCl3). No presente estudo, observou-se que a distribuição do Al determinada

pelos extratores, aos 2 e 10 anos após a calagem, seguiu a seguinte ordem: Al (pirofosfato) >

Al (CuCl2) > Al (LaCl3) > Al (KCl).

Takahashi et al. (2006), em um estudo com calcário, observaram que a redução do Al

(CuCl2) foi sempre maior que a redução do Al (KCl), de forma que a redução do Al (CuCl2)

não pode ser explicada apenas pelo diminuição do Al (KCl) trocável. Nesse estudo, os teores

de Al (pirofosfato) também foram reduzidos significativamente com a aplicação de calcário.

Estes resultados indicaram que não apenas o Al trocável, mas também uma parte do Al

organicamente complexado foi reduzido com a calagem. Considera-se que alguns íons de Al

nos complexos de Al-húmus foram removidos e precipitados em formas inorgânicas de

Al(OH)3.

Considerando o que foi exposto, acredita-se que efeitos semelhantes tenham ocorrido

no presente estudo, quando se faz uma análise das alterações obtidas no comportamento do Al

nas duas épocas de amostragem do solo (2 e 10 anos após a aplicação de calcário) em relação

aos diferentes extratores. Observou-se uma grande redução no teor de AlP no segundo período

de amostragem (10 anos após a aplicação de calcário), possivelmente pela precipitação do Al

em formas inorgânicas de Al(OH)3. Uma parte deste Al também pode ter sido complexada

pelas formas mais lábeis da matéria orgânica, extraído com o LaCl3, conforme constatado

pelo aumento ocorrido nos teores de AlLa de 2 para 10 anos após a calagem. Com isso, pode-

se concluir que não é apenas o tratamento com calcário ou o tratamento de cobertura do solo

92

que atua sobre a química do Al, mas sim um conjunto de fatores. Em solos tropicais e

subtropicais, a matéria orgânica apresenta uma estreita relação com os demais atributos

físicos, químicos e biológicos do solo. Assim, o manejo sustentável da matéria orgânica do

solo é fundamental para a manutenção da capacidade produtiva do solo em longo prazo

(CIOTTA et al., 2003). A rotação e a diversificação de culturas são determinantes da

quantidade e da qualidade dos resíduos orgânicos, influenciando diretamente na dinâmica da

matéria orgânica do solo, nos diferentes ecossistemas. As alterações nos estoques da matéria

orgânica do solo são lentas, o que, associado a curtos períodos experimentais, dificulta a

visualização do seu comportamento a médio e longo prazo (BAYER et al., 2000).

5.2.3. Alumínio – Alofana e Imogolite

As formas de baixa cristalinidade e amorfas de compostos de Fe e Al são comumente

quantificadas com a solução de oxalato de amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 em pH 3, no

escuro (SCHWERTMANN, 1964).

As doses de calcário apresentaram pouca influência sobre os teores de Al extraídos

com o oxalato ácido de amônio (AlO) (Figura 28). Aos 2 anos após a calagem (Figura 28a), os

teores de AlO variaram, em média, de 16,66 a 23,21 cmolc kg-1 ao longo do perfil do solo (0 a

0,20 m). Na camada de 0–0,05 m, o teor de AlO não foi influenciado pelas doses de calcário,

apresentando teor médio de 17,68 cmolc kg-1. Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m,

houve aumento linear nos teores de AlO com o aumento das doses de calcário.

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 28b), os teores de AlO variaram, em

média, de 20,83 a 22,59 cmolc kg-1 ao longo do perfil do solo (0 a 0,20 m), e não foram

influenciados significativamente pelas doses de calcário, nas três camadas de solo estudadas

(0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m).

93

Figura 28. Teores de Al extraídos com solução de oxalato de amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 (AlO), para

diferentes profundidades do solo, considerando as doses de calcário na superfície, aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. Pontos são médias de três tratamentos de cobertura do solo e três

repetições. **: P < 0,01.

Spera et al. (2008) verificaram que a calagem diminuiu a micro e a macroporosidade,

a condutividade hidráulica saturada, os teores de matéria orgânica e de Al trocável, e

aumentou a densidade do solo, o pH e os teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis, além de ter

aumentado o teor de argila dispersa em água. Roth & Pavan (1991) também observaram que a

correção da acidez do solo por meio da calagem aumentou o teor de argila dispersa em água.

O ambiente com alto pH induzido pela adição de calcário, particularmente com incorporação,

promove a dissolução dos constituintes de aluminossilicatos nos minerais de argila (RUSSO,

2016). Esse efeito poderia explicar o aumento no teor de AlO ocorrido nas camadas de 0,05–

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = ӯ = 17,68

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = ӯ = 21,41

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = 19,13 + 0,31x

R² = 0,96**

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = ӯ = 22,34

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = 18,67 + 0,41x

R² = 0,92**

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = ӯ = 22,16

Al O

, cm

ol c

kg

-1

0 4 8 12


0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 4 8 12

94

0,10 e 0,10–0,20 m com a aplicação superficial de calcário (Figura 28a). Cabe destacar que os

efeitos mais pronunciados da calagem superficial no pH do solo, após 2 anos da aplicação,

ocorreram na camada de 0–0,05 m. No entanto, nessa camada de solo mais superficial (0–0,05

m) também ocorre maior concentração de Al complexado com a matéria orgânica. Por outro

lado, Roth & Pavan (1991) observaram que, após um período de 6 meses, os efeitos negativos

da calagem na dispersão da argila foram revertidos devido à nova floculação dos coloides. A

alta concentração de Ca2+ e a elevada força iônica podem resultar na compressão da dupla

camada e, com isso, diminuir a força repulsiva entre as partículas do solo, melhorando a

agregação do solo (ROTH & PAVAN, 1991). Esse comportamento pode explicar o

desaparecimento dos efeitos da calagem sobre os teores de AlO após 10 anos da aplicação de

calcário (Figura 28b). De qualquer forma, pode-se considerar que as alterações nos teores de

AlO com as doses de calcário aplicadas na superfície foram de pequena magnitude e não

devem ter ocasionado modificações importantes no comportamento do Al no solo. No estudo

de Takahashi et al. (2006) ficou demonstrado que os teores de AlO não foram amplamente

alterados com a calagem para a maioria das amostras de solo.

As corrrelações entre os teores de AlO e o pH do solo foram positivas e significativas

(P < 0,001) e somente ocorreram aos 2 anos após a aplicação de calcário nas camadas de

0,05–0,10 (r = 0,72) e 0,10–0,20 m (r = 0,58), (Figura 29a). Fernández-Sanjurjo et al. (1995)

utilizando o oxalato de amônio para a extração do Al não cristalino, também observaram

aumento na concentração de complexos de Al após a calagem. Os autores comentam que o

aumento nas taxas de saturação para gibbsita e caulinita indicam certa tendência à

precipitação inorgânica nas parcelas que receberam as maiores doses de calcário. Aos 10 anos

após a aplicação de calcário não houve correlação significativa entre os teores de AlO e o pH

do solo nas três camadas de solo estudadas ((Figura 29b), corroborando com os resultados

encontrados em outros estudos (TAKAHASHI et al., 2006).

95

Figura 29. Relações entre os valores de pH em CaCl2 e os teores de Al extraídos com solução de oxalato de

amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 (AlO), para diferentes profundidades do solo, aos 2 (a) e 10

anos (b) após a calagem. ns: não significativo; ***: P < 0,001.

A cobertura do solo também exerceu pouca influência nos teores de AlO no solo

(Figura 30). Aos 2 anos após a aplicação de calcário (Figura 30a), os teores de AlO variaram,

na média das doses de calcário, de 17,28 a 21,46 cmolc kg-1 nas diferentes camadas de solo (0

a 0,20 m). Nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m, não foram observadas diferenças

significativas nos teores deAlO entre os tratamentos de cobertura do solo. Na camada de 0,10–

0,20 m, o tratamento SNSC apresentou maior teor de AlO em relação ao tratamento CNCC,

provavelmente devido à ausência de cobertura no solo. No tratamento com maior quantidade

de resíduos orgânicos de cobertura do solo (CNCC), o Al pode ter sido complexado pela

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

r = - 0,06ns

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0r = - 0,16ns

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = -13,88 + 7,58x

r = 0,72***

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0r = 0,05ns

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

ŷ = -32,48 + 12,13x

r = 0,58***

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0r = 0,05ns

Al O

, cm

ol c

kg

-1

pH (CaCl2)

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

3,5 4,5 5,5 6,5 3,5 4,5 5,5 6,5

96

matéria orgânica (MIYAZAWA et al., 1993; FRANCHINI et al., 1999), não sendo extraído

pelo oxalato de amônio.

Figura 30. Teores de Al extraídos com solução de oxalato de amônio [(NH4)2C2O4.H2O] 0,2 mol L-1 (AlO), para

diferentes profundidades do solo, considerando os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio

e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio

e com cobertura do solo (CNCC), aos 2 (a) e 10 (b) anos após a calagem. Dados são médias de

quatro doses de calcário e três repetições. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente


Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Figura 30b), os teores de AlO variaram, na

média das doses de calcário, de 20,83 a 22,59 cmolc kg-1 ao longo do perfil do solo estudado

(0 a 0,20 m), e não foram alterados significativamente pelos tratamentos de cobertura do solo,

nas três camadas de solo estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m).

a a a

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

a a a

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

a a a

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

a a a

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

a ab b

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

a a a

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

SNSC SNCC CNCC

Al O

, cm

ol c

kg

-1

SNSC SNCC CNCC

Cobertura do solo

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

97

Os altos teores de Al quantificados nos extratos de oxalato de amônio indicam

participação expressiva de formas inorgânicas amorfas ou de baixa cristalinidade de

compostos de Al no solo estudado. Porém, os teores de Al extraídos com o oxalato de amônio

ainda foram menores quando comparados com os teores de Al extraídos pelo pirofosfato de

sódio. Skjemstad et al. (1992) sugeriram que o oxalato de amônio não é apto para extrair o Al

de complexos orgânicos insolúveis em meio ácido.

Como no presente estudo os extratores utilizados para a determinação do Al

apresentaram diferentes forças de extração, foi possível determinar o grau de estabilidade dos

complexos do Al com a matéria orgânica do solo.

5.3. ESTABILIDADE DO ALUMÍNIO COM A MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO

García-Rodeja et al. (2004) estabeleceram os seguintes parâmetros para avaliar a

interação do Al com a matéria orgânica do solo (MOS), em ordem decrescente de

estabilidade: AlP – AlCu > AlCu – AlLa > AlLa – AlKCl. Assim, maiores valores de diferença

entre os teores obtidos pelos diferentes extratores representam maior estabilidade da interação

Al-MOS (URRUTIA et al., 1995).

Baseado nessas relações, pode-se observar na Tabela 4 que os menores valores de

diferença entre as formas de Al, aos 2 anos após a calagem, corresponderam àqueles de baixa

estabilidade da interação Al-MOS (AlLa – AlKCl). A maioria dos valores, nessa época de

amostragem, foram negativos, mostrando que havia uma maior concentração de Al na forma

trocável (AlKCl) do que complexado fracamente pela MOS (AlLa). Essa característica foi

observada, principalmente na ausência de calcário e, com o aumento das doses de calcário, a

concentração de AlKCl diminuiu (Figura 16a), fazendo com que os valores da ligação de baixa

estabilidade entre o Al e a MOS se tornassem positivos gradativamente, nas três

profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m). Por causa disso, os resultados

98

estatísticos referentes a baixa estabilidade da interação Al-MOS, aos 2 anos após a calagem,

foram desconsiderados.

Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Tabela 5), observou-se que os valores de

ligação Al-MOS de baixa estabilidade foram maiores em relação a primeira época de

amostragem (2 anos) nas três camadas de solo (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m). No entanto,

com o aumento das doses de calcário, o conteúdo de Al-MOS de baixa estabilidade foi

Tabela 4. Grau de estabilidade da interação do Al com a matéria orgânica do solo (MOS) e a relação AlP/AlO em

função de doses de calcário, para diferentes profundidades do solo, após 2 anos da calagem.

Baixa estabilidade de Al–MOS (AlLa – AlKCl)

Doses de calcário Profundidades

0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 --------------------------------------- cmolc kg-1 ---------------------------------------

0 -0,19 -0,47 -0,55

4 0,16 -0,16 -0,50

8 0,02 0,01 -0,13

12 0,05 0,16 -0,18

Efeito ns ns ns

Média estabilidade de Al–MOS (AlCu – AlLa)


0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

0 4,04 4,69 4,57

4 3,24 4,64 4,52

8 3,20 4,26 4,15

12 1,62 3,46 3,48

Efeito (L) R2 = 0,87** (L) R2 = 0,86** (L) R2 = 0,88**

Alta estabilidade de Al–MOS (AlP – AlCu)


0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

0 65,94 56,83 47,18

4 45,14 55,97 51,27

8 44,28 57,24 59,84

12 30,34 54,96 57,68

Efeito (L) R2 = 0,90** ns ns

Relação AlP/AlO


0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

0 3,92 3,21 2,80

4 2,94 3,13 2,88

8 2,67 2,90 2,89

12 1,80 2,59 2,67

Efeito (L) R2 = 0,96** (L) R2 = 0,95* ns (AlLa-AlKCl): diferença do Al extraído com cloreto de lantânio e cloreto de potássio; (AlCu-AlLa): diferença do Al extraído com cloreto de

cobre e cloreto de lantânio; (AlP-AlCu): diferença do Al extraído com pirofosfato de sódio e cloreto de cobre; relação AlP/AlO: divisão do Al

extraído com pirofosfato de sódio pelo Al extraído com oxalato de amônio. ns: não significativo; *: significativo a P < 0,05; **: significativo

a P < 0,01.

99

reduzido nas camadas de 0–0,05 e 0,10–0,20 m, e aumentado, conforme o modelo quadrático,

na camada de 0,05–0,10 m.

Em relação a ligação de Al-MOS de média estabilidade, determinados pela diferença

entre AlCu e o AlLa, notou-se que houve aumento desses valores em relação àqueles de baixa

estabilidade de Al-MOS, aos 2 e aos 10 anos após a aplicação de calcário (Tabela 4 e 5). Aos

2 anos após a calagem (Tabela 4), observou-se que, independentemente da profundidade


função de doses de calcário, para diferentes profundidades do solo, após 10 anos da calagem.



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------- cmolc kg-1 ------------------------------------

0 2,07 1,07 2,55

4 1,70 1,48 1,41

8 0,95 1,04 0,88

12 0,27 0,33 0,81

Efeito (L) R2 = 0,98** (Q) R2 = 0,98** (Q) R2 = 0,99**



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------- cmolc kg-1 ------------------------------------

0 2,23 3,43 1,31

4 2,12 2,69 2,13

8 2,46 3,04 3,10

12 2,58 2,35 2,32

Efeito ns (L) R2 = 0,65** (Q) R2 = 0,89**



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

0 31,43 28,52 27,69

4 31,05 26,93 27,51

8 28,97 27,37 26,38

12 18,02 23,81 26,41

Efeito (L) R2 = 0,74** ns ns

Relação AlP/AlO


0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

0 1,63 1,55 1,54

4 1,76 1,53 1,54

8 1,58 1,41 1,36

12 0,96 1,16 1,29

Efeito (Q) R2 = 0,99* (L) R2 = 0,86* (L) R2 = 0,88* (AlLa-AlKCl): diferença do Al extraído com cloreto de lantânio e cloreto de potássio; (AlCu-AlLa): diferença do Al extraído com cloreto de


extraído com pirofosfato de sódio pelo Al extraído com oxalato de amônio. ns: não significativo; *: significativo a P < 0,05; **: significativo

a P < 0,01.

100

estudada (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m), ocorreu uma redução linear da ligação de média

estabilidade entre o Al e a MOS com o aumento das doses de calcário. Essa redução pode ter

sido ocasionada pela diminuição do Al extraído com LaCl3 (Figura 19a), e principalmente

pela diminuição do Al extraído pelo CuCl2 com o aumento das doses de calcário (Figura 22a),

reduzindo a estabilidade da ligação Al-MOS. Aos 10 anos após a calagem (Tabela 5), os

valores de ligação Al-MOS de média estabilidade foram maiores que os de baixa estabilidade.

Na camada de 0–0,05 m, os valores da ligação Al-MOS de média estabilidade não foram

influenciados pela calagem. Na camada de 0,05–0,10 m, ocorreu uma redução linear dos

valores da ligação Al-MOS de média estabilidade com o aumento das doses de calcário, e na

camada de 0,10–0,20 m houve um aumento, de acordo com o modelo quadrático, dos valores

da ligação Al-MOS de média estabilidade com o aumento das doses de calcário.

Os maiores valores da ligação Al-MOS corresponderam às formas mais estáveis da

interação (AlP – AlCu), como foi observado aos 2 e 10 anos após a aplicação de calcário

(Tabela 4 e 5). Tanto aos 2 como aos 10 anos após a calagem, foi observado que somente na

camada de 0–0,05 m, os valores da ligação Al-MOS de alta estabilidade foram reduzidos

linearmente com o aumento das doses de calcário. Nas camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m,

não foram observadas diferenças significativas na estabilidade da ligação Al-MOS com a

aplicação de calcário.

Takahashi et al. (2006) também verificaram reduções nas quantidades de AlKCl, AlCu

e AlP após a calagem. A diminuição do AlCu sempre excedeu a diminuição do AlKCl, e os

valores de AlP também apresentaram redução significativa com a aplicação de calcário. Os

autores concluíram que não apenas o Al trocável, mas também uma parte do Al

organicamente complexado foi reduzida com a calagem. Considerou-se que alguns íons de

Al nos complexos de Al-húmus foram removidos e precipitados em formas inorgânicas de

Al(OH)3.

101

A relação AlP/AlO também foi influenciada pela aplicação de calcário aos 2 e 10 anos

após a sua aplicação (Tabela 4 e 5). Aos 2 anos após a calagem (Tabela 4), a relação AlP/AlO

foi reduzida linearmente, nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m, com as doses de calcário. Na

camada de 0,10–0,20 m, a calagem, após dois anos, não influenciou significativamente a

relação AlP/AlO. Aos 10 anos após a calagem (Tabela 5), observou-se aumento quadrático na

relação AlP/AlO, na camada de 0–0,05 m, com o incremento das doses de calcário. Nas

camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m, a relação AlP/AlO foi reduzida linearmente com as

doses de calcário aplicadas, após 10 anos. Takahashi et al. (2006) verificaram que os valores

das relações Alp/Alo das amostras de solo foram 0,8 ou mais, mostrando que os complexos

Al-húmus foram a forma dominante de Al ativo. No presente estudo, a camada mais

superficial do solo (0–0,05 m) foi a que apresentou as maiores variações nas relações Alp/Alo

nas duas épocas de amostragem, sendo que as relações Alp/Alo variaram de 1,80 a 3,92 e de

0,96 a 1,63 cmolc kg-1 após 2 e 10 anos da aplicação de calcário, respectivamente,

demonstrando que a maior parte do Al presente nessa camada de solo foi fortemente

complexado pela MOS.

Em curto prazo, a elevação do pH do solo com a calagem pode contribuir para taxas

mais rápidas de decomposição da MOS (MIJANGOS et al., 2010). Isso pode promover a

decomposição mais acelerada da MOS (YAO et al., 2009), fazendo com que a ocorra redução

na quantidade de Al complexado pela MOS (Tabela 4). No entanto, após longo período da

aplicação de calcário, ocorre aumento da ligação de baixa estabilidade do Al com a MOS

(Tabela 5).

Briedis et al. (2012) demonstraram que a calagem superficial em sistema plantio

direto de longa duração promoveu acréscimos nos teores de C-orgânico total (COT) e em

outros compartimentos da MOS, como polissacarídeos totais e lábeis e C extraído em água

quente. Esses autores também observaram que o maior aumento proporcional no COT ocorreu

102

na fração lábil da MOS, a qual está fortemente relacionada com os resíduos culturais. No

entanto, Powlson et al. (1987) observaram que o conteúdo de C-orgânico em solos muda

muito lentamente ao longo do tempo e, portanto, muitos anos podem ser necessários para

detectar mudanças significativas em tal parâmetro, pois em seu estudo o conteúdo de C-

orgânico do solo aumentou em 5% em 18 anos.

A cobertura do solo também influenciou o grau de estabilidade da ligação Al-MOS

(Tabelas 6 e 7). Os menores valores da diferença entre as diferentes formas de Al também

corresponderam àquelas de baixa estabilidade da interação Al-MOS (AlLa – AlKCl).


função dos tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com

cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), para diferentes

profundidades, após 2 anos da calagem.


Cobertura Profundidades

0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 0,02 -0,27 -0,47

SNCC 0,03 -0,05 -0,36

CNCC -0,02 -0,02 -0,19



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 2,92 a 4,15 a 4,08 a

SNCC 3,01 a 4,24 a 4,10 a

CNCC 3,15 a 4,40 a 4,36 a



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 43,04 b 51,99 b 53,04 a

SNCC 46,55 ab 57,16 ab 53,43 a

CNCC 49,69 a 59,60 a 55,50 a

Relação AlP/AlO


0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 2,61 b 2,70 b 2,73 b

SNCC 2,82 ab 3,00 ab 2,76 b

CNCC 3,07 a 3,18 a 2,94 a (AlLa-AlKCl): diferença do Al extraído com cloreto de lantânio e cloreto de potássio; (AlCu-AlLa): diferença do Al extraído com cloreto de


extraído com pirofosfato de sódio pelo Al extraído com oxalato de amônio. Letras iguais na coluna não diferem estatisticamente pelo teste de

Tukey a P = 0,05.

103

Aos 2 anos após a aplicação de calcário (Tabela 6), a maioria dos valores

encontrados pela diferença entre o AlLa e o AlKCl foram negativos, mostrando que havia uma

maior concentração de Al trocável (AlKCl) do que de Al complexado fracamente pela MOS

(AlLa). Como vários valores da diferença entre AlLa e AlKCl foram negativos, os resultados

estatísticos referentes às alterações do Al de baixa estabilidade complexado pela MOS foram

desconsiderados. Aos 10 anos após a aplicação do calcário (Tabela 7), os valores de baixa

estabilidade da ligação Al-MOS foram aumentados em relação à amostragem realizada após 2

anos da calagem (Tabela 6).


função dos tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com

cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), para diferentes

profundidades, após 10 anos da calagem.



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 1,22 a 0,88 a 1,23 b

SNCC 1,24 a 0,98 a 1,49 a

CNCC 1,30 a 1,08 a 1,52 a



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 2,28 ab 2,38 b 2,07 a

SNCC 1,97 b 3,10 a 2,35 a

CNCC 2,79 a 3,15 a 2,23 a



0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 23,44 b 25,94 a 26,86 a

SNCC 28,30 a 26,17 a 27,04 a

CNCC 30,35 a 27,88 a 27,10 a

Relação AlP/AlO


0 – 0,05 m 0,05 – 0,10 m 0,10 – 0,20 m

t ha-1 ------------------------------------ cmolc kg-1 -----------------------------------

SNSC 1,27 b 1,35 b 1,41 a

SNCC 1,55 a 1,40 ab 1,44 a

CNCC 1,62 a 1,49 a 1,45 a (AlLa-AlKCl): diferença do Al extraído com cloreto de lantânio e cloreto de potássio; (AlCu-AlLa): diferença do Al extraído com cloreto de


extraído com pirofosfato de sódio pelo Al extraído com oxalato de amônio. Letras iguais na coluna não diferem estatisticamente pelo teste de

Tukey a P = 0,05.

104

Após 10 anos da calagem, não foram observadas diferenças significativas nos valores

de baixa estabilidade da ligação Al-MOS entre os tratamentos de cobertura, nas camadas de

0–0,05 e 0,05–0,10 m. Na camada de 0,10–0,20 m, os tratamentos com cobertura do solo

(SNCC e CNCC) apresentaram maiores valores de baixa estabilidade da ligação Al-MOS em

relação ao tratamento sem cobertura do solo (SNSC).

Em relação a ligação do Al-MOS de média estabilidade, determinados pela diferença

entre AlCu e o AlLa, observaram-se maiores valores em relação à ligação do Al-MOS de baixa

estabilidade (Tabelas 6 e 7). Aos 2 anos após a calagem (Tabela 6), não foram observadas

diferenças significativas para os valores de Al-MOS de média estabilidade, em função dos

tratamentos de cobertura do solo, nas três profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–

0,20 m). Aos 10 anos após a aplicação de calcário (Tabela 7), os valores de ligação Al-MOS

de média estabilidade foram alterados em função dos tratamentos de cobertura do solo. Na

camada de 0–0,05 m, o tratamento CNCC apresentou maior valor de Al-MOS de média

estabilidade em relação ao tratamento SNCC. Na camada de 0,05–0,10 m, os valores de Al-

MOS de média estabilidade foram maiores nos tratamentos com cobertura de solo (SNCC e

CNCC) em relação ao tratamento sem cobertura (SNSC). Na camada de 0,10–0,20 m, não

foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de cobertura do solo para os

valores de Al-MOS de média estabilidade. Nota-se que nas camadas mais superficiais do solo

(0–0,05 e 0,05–0,10 m), após um longo período da aplicação de calcário (10 anos) e acúmulo

de resíduos orgânicos no sistema plantio direto, ocorreu aumento da ligação Al-MOS de

média estabilidade, influenciados pelos tratamentos de cobertura do solo e adubação

nitrogenada.

A alta estabilidade da ligação Al-MOS também foi influenciada pelos tratamentos de

cobertura do solo (Tabela 6 e 7). Aos 2 anos após a aplicação de calcário (Tabela 6), houve

maior valor da ligação Al-MOS de alta estabilidade no tratamento CNCC em relação ao

105

tratamento sem cobertura e sem adubação nitrogenada (SNSC), nas camadas de 0–0,05 e

0,05–0,10 m. Não foram observadas diferenças significativas nos valores da ligação Al-MOS

de alta estabilidade para os tratamentos de cobertura do solo, na camada de 0,10–0,20 m, após

2 anos da calagem. Aos 10 anos após a calagem (Tabela 7), observou-se que, na camada de 0–

0,05 m, os valores de Al-MOS de alta estabilidade foram maiores nos tratamentos com

cobertura do solo (SNCC e CNCC) em relação ao tratamento sem cobertura (SNSC). Nas

camadas de 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m, não foram observadas diferenças significativas nos

valores da ligação Al-MOS de alta estabilidade entre os tratamentos de cobertura do solo.

Nota-se que, ao longo dos anos, ocorreu estabilização da ligação entre o Al e a MOS, como

foi observado aos 10 anos após a aplicação de calcário, em que a MOS influenciou a ligação

Al-MOS de alta estabilidade somente na camada mais superficial do solo (0–0,05 m),

diferentemente do que foi observado aos 2 anos após a calagem, em que a MOS influenciou a

ligação Al-MOS até a camada de 0,10 m.

A ligação Al-MOS é relacionada aos solos ácidos, e os complexos formados por Al e

substâncias húmicas são as formas dominantes de Al ativo na fração coloidal do solo

(TAKAHASHI & DAHLGREN, 2016). A complexação de íons de Al com a MOS dissolvida

e com ácidos húmicos e fúlvicos podem alterar a mobilidade do Al no solo (GONZÁLEZ-

PÉREZ et al., 2008). Santana et al. (2011) verificaram que o teor de Al no extrato de ácido

fúlvico não purificado foi superior ao de Al no extrato de ácido húmico, ou seja, o Al

associou-se preferencialmente aos ácidos fúlvicos. Além disso, García-Rodeja et al. (2004)

observaram influência do pH na estabilidade da interação Al-húmus em solos vulcânicos

europeus, de tal forma que horizontes extremamente ácidos, com pH < 4,0, detiveram as

formas mais lábeis de Al, possivelmente com o elemento unido à superfície da MOS por meio

de forças eletrostáticas. Coelho et al. (2011) também evidenciaram que a acidez do solo

controla a formação e a estabilidade da ligação Al-MOS, sendo que para pH em água próximo

106

e acima de 4,5 predominaram espécies mais estáveis da interação Al-húmus, de tal forma que

somente em valores de pH em água próximos ou superiores a 5,0 foram identificadas espécies

de Al inorgânico não cristalino.

A relação AlP/AlO também foi influenciada pelos tratamentos de cobertura do solo,

aos 2 e 10 anos após a aplicação de calcário (Tabelas 6 e 7). Aos 2 anos após a calagem

(Tabela 6), o tratamento com cobertura do solo (CNCC) apresentou maior valor da relação

AlP/AlO do que o tratamento sem cobertura do solo (SNSC), nas camadas de 0–0,05 e 0,05–

0,10 m. O tratamento CNCC também apresentou maior valor da relação AlP/AlO em relação

aos demais tratamentos de cobertura (SNSC e SNCC), na camada de 0,10–0,20 m, após 2

anos da calagem. Aos 10 anos após a calagem (Tabela 7), observou-se que os tratamentos

com cobertura do solo (SNCC e CNCC) apresentaram valores da relação AlP/AlO maiores que

o tratamento sem cobertura (SNSC), na camada de 0–0,05 m; o tratamento com cobertura do

solo mais N (CNCC) apresentou maior valor da relação ALP/ALO do que o tratamento sem

cobertura (SNSC), na camada de 0,05–010 m; e os tratamentos de cobertura do solo não

influenciaram a relação AlP/AlO, na camada de 0,10–0,20 m.

No estudo de Takahashi et al. (2003), as concentrações de Al extraídas com ácido

oxalato (AlO) variaram de 7,0 a 13,0 g kg-1 e as de Al extraídas com pirofosfato (AlP), de 5,5 a

11,1 g kg-1. A relação AlP/AlO variou de 0,71 a 0,92, indicando que os complexos Al-húmus

foram as formas predominantes de Al ativo. No presente estudo, as relações AlP/AlO em

função dos tratamentos de cobertura do solo, variaram de 2,61 a 3,07 e de 1,27 a 1,62 cmolc

kg-1, aos 2 e 10 anos após a aplicação de calcário, respectivamente, comprovando ser um solo

não-alofânico, e com grandes concentrações de Al complexadas fortemente pela MOS. Dai et

al. (2011) observaram que o teor de C-orgânico no solo não-alofânico foi muito superior aos

solos alofânicos. Uma vez que estes solos são ricos em Al extraível com pirofosfato, eles

mostraram maior relação AlP/AlO do que os solos alofânicos. Além disso, os resultados

107

revelaram que os solos não-alofânicos são ricos em complexos de Al-MOS. Dahlgren (1994)

destaca que a imogolite é comumente encontrada em associação com a alofana, e que segue o

mesmo padrão com base nas curvas de absorção infravermelha (YOSHINAGA & AOMINE,

1962).

5.4. ENTRADA ANUAL DE CARBONO VIA CULTURAS

Sistemas de manejo conservacionistas determinam alterações na ciclagem de C no

sistema solo-atmosfera, as quais se refletem no aumento dos estoques de C-orgânico no solo

(BAYER & MIELNICZUK, 1997). O balanço de C no solo é dependente da relação entre

as adições de C fotossintetizado pelas plantas (parte aérea e raízes) e as perdas de C para a

atmosfera resultantes da oxidação microbiana do C-orgânico a CO2 (COSTA et al., 2006).

Na Tabela 8 são mostradas as entradas anuais de matéria seca das culturas (raízes

e parte aérea) para cada tratamento, durante o período experimental (2004 a 2014). Nota-se

que os maiores aportes de matéria seca ocorreram com a utilização de milho e aveia branca no

sistema produtivo.

Tabela 8. Entrada anual de matéria seca (parte aérea e raízes), em função de doses de calcário e dos tratamentos

sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e

com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), no período de 2004 a 2014.

Ano Seq. de culturas Sem calcário 4 t ha-1 calcário 8 t ha-1 calcário 12 t ha-1 calcário

Verão Inverno SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC

------------------------------------------------------------------------- t ha-1 ---------------------------------------------------------------------------

2004 --- Ap 0,0 1,4 1,4 0,0 1,5 1,2 0,0 1,5 1,5 0,0 1,5 1,4

2005 Mi Ap 13,2 17,6 17,1 13,1 18,2 17,8 12,7 17,0 20,2 10,5 16,9 18,9

2006 So Ap 4,0 10,1 10,3 4,7 10,4 9,9 4,3 10,0 10,3 3,7 10,4 11,1

2007 So Ap 2,9 8,1 8,6 2,9 9,1 9,6 3,7 9,0 9,5 3,4 9,1 9,5

2008 So Ap 3,5 6,3 6,7 3,9 6,9 7,6 3,7 7,0 7,4 3,8 7,1 7,1

2009 Mi Tr 9,1 10,6 10,9 13,7 14,5 15,4 13,5 15,2 15,9 13,9 15,3 16,3

2010 So Tr 3,4 5,1 5,1 4,1 6,3 6,7 4,3 6,7 6,5 4,6 6,9 6,8

2011 So Ap 1,9 6,3 5,1 3,7 8,6 9,4 4,4 9,7 10,1 4,5 9,9 10,2

2012 Fe Tr 3,4 3,1 2,3 5,6 4,8 5,4 5,7 4,9 5,0 5,3 5,0 5,3

2013 So Ab 4,9 9,8 10,2 4,8 15,2 14,1 5,2 15,8 14,6 5,3 15,0 15,0

2014 So Tr 3,9 4,8 4,7 4,2 5,7 6,1 4,4 6,2 6,0 4,4 6,1 6,4

Total --- --- 50,2 83,3 82,4 60,7 101,1 103,2 61,9 103,1 107,0 59,5 103,2 108,2

Ap: aveia preta; Mi: milho; So: soja; Tr: trigo; Fe: feijão e Ab: aveia branca.

Utilizando-se os dados de produção de matéria seca (Tabela 8) e de teores de C-

orgânico na matéria seca de cada cultura, calcularam-se os aportes de C-orgânico para cada

tratamento no sistema, durante o período experimental (2004 a 2014) (Tabela 9). Nota-se que

108

as maiores entradas de C-orgânico no sistema ocorreram nos tratamentos com cobertura do

solo durante a estação de outono–inverno, e com aplicação de calcário.

Tabela 9. Entrada anual de carbono (C), calculado pelo índice de colheita das culturas (parte aérea e raízes), em

função de doses de calcário e dos tratamentos sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem

nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC), no

período de 2004 a 2014.

Ano Seq. de culturas Sem calcário 4 t ha-1 calcário 8 t ha-1 calcário 12 t ha-1 calcário

Verão Inverno SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC SNSC SNCC CNCC

------------------------------------------------------------------------- t ha-1 ---------------------------------------------------------------------------

2004 --- Ap 0,0 0,6 0,6 0,0 0,6 0,5 0,0 0,7 0,6 0,0 0,6 0,6

2005 Mi Ap 6,0 7,9 7,7 6,0 8,2 8,0 5,8 7,6 9,0 4,8 7,6 8,5

2006 So Ap 1,6 4,2 4,3 1,9 4,3 4,1 1,7 4,2 4,3 1,5 4,4 4,6

2007 So Ap 1,2 3,4 3,6 1,1 3,8 4,0 1,5 3,8 4,0 1,4 3,8 4,0

2008 So Ap 1,4 2,6 2,7 1,5 2,8 3,1 1,5 2,9 3,0 1,5 2,9 3,0

2009 Mi Tr 4,2 4,8 5,0 6,3 6,6 7,0 6,1 6,9 7,2 6,3 7,0 7,4

2010 So Tr 1,3 2,1 2,1 1,6 2,6 2,8 1,7 2,8 2,7 1,8 2,9 2,8

2011 So Ap 0,7 2,6 2,1 1,5 3,5 3,9 1,8 4,0 4,2 1,8 4,1 4,2

2012 Fe Tr 1,1 1,0 0,8 1,8 1,6 1,8 1,9 1,7 1,7 1,7 1,7 1,8

2013 So Ab 1,9 4,1 4,3 1,9 6,4 5,9 2,1 6,6 6,1 2,1 6,3 6,3

2014 So Tr 1,6 1,9 1,9 1,7 2,3 2,5 1,7 2,5 2,5 1,7 2,5 2,6

Total --- --- 20,9 35,3 35,1 25,2 42,8 43,7 25,6 43,7 45,4 24,6 43,8 45,9

Ap: aveia preta; Mi: milho; So: soja; Tr: trigo; Fe: feijão e Ab: aveia branca.

As entradas de C-orgânico no sistema foram influenciadas pela interação entre as

doses de calcário e os tratamentos de cobertura do solo (Figura 31). A entrada de C-orgânico

foi aumentada com as doses de calcário aplicadas, em todos os tratamentos de cobertura do

solo (SNSC, SNCC e CNCC) (Figura 31a).

Figura 31. Entradas de C orgânico no sistema, considerando as doses de calcário na superfície sem nitrogênio e

sem cobertura do solo [SNSC] (■), sem nitrogênio e com cobertura do solo [SNCC] (▲) e com

nitrogênio e com cobertura do solo [CNCC] (●). Considerando os tratamentos de cobertura do solo,

os dados são médias de três repetições para os tratamentos sem calcário ( ), com 4 t ha-1 de calcário

( ), com 8 t ha-1 de calcário ( ) e com 12 t ha-1 de calcário ( ), no período de 2004 a 2014. **: P <

0,01. Letras iguais na coluna de mesma cor não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P =

0,05.

0

10

20

30

40

50

■ ŷ = 21,05 + 1,28x - 0,08x2 R² = 0,98**

▲ ŷ = 35,63 + 2,05x - 0,12x2 R² = 0,97**

● ŷ = 35,34 + 2,39x - 0,13x2 R² = 0,98**

a

b b

a

b b

a

b b

a

b b

0

10

20

30

40

50 0 4 8 12

SNSC SNCC CNCC

(b)

Doses de calcário, t ha-1

0 4 8 12

Cobertura do solo

(a)

En

trad

a d

e C

-org

ân

ico, t

ha

-1

109

Notou-se grande diferença na entrada de C-orgânico entre o tratamento sem N e sem

cobertura do solo (SNSC) e os demais tratamentos com cobertura (SNCC e CNCC) (Figura

31). Os tratamentos que continham a cobertura do solo durante a estação de outono–inverno

(SNCC e CNCC), independentemente da adição de N, apresentaram valores e comportamento

bastante semelhantes quanto à entrada de C-orgânico, mostrando que a adubação nitrogenada,

aplicada no perfilhamento da cultura de outono–inverno (aveia ou trigo) não incrementou a

entrada de C-orgânico no sistema produtivo.

A cobertura do solo também influenciou a entrada de C no sistema (Figura 31b). Na

ausência de calcário, o tratamento SNSC apresentou menor valor na entrada de C que os

demais tratamentos (SNCC e CNCC), ou seja, passou de 20,9 t ha-1 de C no tratamento

SNSC, para 35,3 e 35,1 t ha-1 de C nos tratamentos SNCC e CNCC, respectivamente. Com a

aplicação superficial de calcário, nas doses de 4, 8 e 12 t ha-1, os efeitos dos tratamentos de

cobertura na entrada de C foram semelhantes aos observados na ausência de calagem, sendo

que no tratamento SNSC foram encontrados valores bem menores de entrada de C (por volta

de 25 t ha-1 de C) do que nos tratamentos que tiveram cobertura do solo durante a estação de

outono–inverno (SNCC e CNCC), os quais apresentaram valores acima de 40 t ha-1 de C.

Apesar das grandes diferenças encontradas nas entradas de C entre os tratamentos

com (SNCC e CNCC) e sem (SNSC) cobertura do solo durante a estação outono–inverno, não

ocorreram grandes mudanças do Al complexado com o C oriundo dessas entradas via resíduos

culturais, para as diferentes doses de calcário estudadas (Tabela 10). O Al trocável (AlKCl) e o

Al ligado à alofana e imogolite (AlO) não apresentaram nenhuma correlação com as entradas

de C, em nenhuma das doses de calcário e em nenhuma profundidade estudada. No entanto,

as formas de Al não-trocável (AlLa, AlCu e AlP) apresentaram algumas correlações com as

entradas de C via resíduos culturais. O Al extraído com LaCl3 (AlLa) correlacionou-se

positivamente com a entrada do C somente na camada de 0,10–0,20 m, nas doses 0 e 12 t ha-1

110

Tabela 10. Coeficientes de correlação de Pearson (r) entre os diferentes extratores de Al no solo e as entradas de

C-orgânico via resíduos culturais, nas quatro doses de calcário aplicadas na superfície.

Variável(1) Profundidade (m) Doses de calcário (t ha-1)

0 4 8 12

AlKCl 0–0,05 0,422ns 0,228ns 0,474ns 0,366ns

AlKCl 0,05–0,10 0,091ns -0,007ns -0,633ns -0,517ns

AlKCl 0,10–0,20 -0,546ns -0,228ns -0,119ns -0,149ns

AlLa 0–0,05 0,088ns 0,100ns 0,617ns 0,221ns

AlLa 0,05–0,10 0,477ns -0,060ns 0,216ns -0,233ns

AlLa 0,10–0,20 0,835** -0,620ns 0,526ns 0,813**

AlCu 0–0,05 -0,025ns 0,548ns 0,183ns 0,205ns

AlCu 0,05–0,10 0,733* 0,893*** 0,721* -0,449ns

AlCu 0,10–0,20 0,699* 0,707* 0,247ns -0,489ns

AlP 0–0,05 0,490ns 0,650ns 0,764* 0,721*

AlP 0,05–0,10 0,410ns 0,250ns 0,566ns 0,222ns

AlP 0,10–0,20 0,450ns 0,276ns -0,269ns 0,058ns

AlO 0–0,05 -0,026ns -0,133ns 0,078ns -0,241ns

AlO 0,05–0,10 0,006ns -0,160ns 0,283ns -0,502ns

AlO 0,10–0,20 -0,067ns -0,140ns 0,041ns -0,037ns

(1) AlK: Al extraído com cloreto de potássio; AlLa: Al extraído com cloreto de lantânio; AlCu: Al extraído com cloreto de cobre; AlP: Al

extraído com pirofosfato de sódio; e AlO: Al extraído com oxalato de amônio. ns: não significativo; *: significativo a P < 0,05; **:

significativo a P < 0,01; ***: significativo a P < 0,001.

de calcário. Já, o Al extraído com o CuCl2 (AlCu) apresentou um maior número de correlações

positivas com a entrada do C nas profundidades 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m, nas doses mais

baixas de calcário (0 e 4 t ha-1 de calcário), e na camada de 0,05–0,10 m com 8 t ha-1 de

calcário. O Al extraído com o pirofosfato de sódio (AlP) também apresentou correlação

positiva com as entradas de C, porém somente na camada de 0–0,05 m, nas doses 8 e 12 t ha-1

de calcário. Portanto, pode-se concluir que as entradas de C-orgânico via resíduos culturais

influenciaram tanto o Al mais fracamente como também o Al complexado mais fortemente

com a MOS. Vale destacar que as entradas de C-orgânico via resíduos culturais foram mais

importantes na complexação do Al ligado mais fracamente à MOS nas camadas

subsuperficiais, em ambientes que receberam as menores doses de calcário (0 e 4 t ha-1);

quando foram utilizadas doses mais altas de calcário (8 e 12 t ha-1), as entradas de C-orgânico

foram mais importantes na complexação do Al ligado fortemente à MOS, nas camadas mais

superficiais do solo.

111

Em um estudo realizado por Amado et al. (2001), observou-se que os estoques de C-

orgânico do solo variaram de 22,06 t ha-1de C, no sistema pousio/milho, até 27,48 t ha-1 de C,

no sistema milho + mucuna, ao longo de 8 anos. Briedis et al. (2012) verificaram que a

calagem, melhorando as condições de fertilidade do solo, proporcionou maior contribuição de

C-orgânico pelo aumento ocasionado na produção de grãos, aumentando, com isso, a entrada

de C via resíduos das culturas. Amado et al. (2001) e Costa et al. (2008) também ressaltam a

importância do alto aporte de resíduos vegetais no sistema plantio direto, quando se visa o

acúmulo de C-orgânico no solo, pois tanto o solo sob preparo convencional quanto o solo sob

plantio direto com baixo aporte de resíduos vegetais, apresentam balanço negativo de C. Cabe

destacar ainda que as maiores alterações nos estoques de C-orgânico e de N total em plantio

direto ocorrem na camada mais superficial do solo (até à profundidade de 0,05 m) (Amado et

al., 2001) e que as alterações nos estoques de MOS são lentas, podendo ser visualizadas

somente em longo prazo (BAYER et al., 2000).

5.5. PRODUTIVIDADE DAS CULTURAS NO PERÍODO DE 2004 A 2014

As produtividades das culturas de milho, soja e feijão foram influenciadas pela

calagem e pelos tratamentos de cobertura do solo ao longo dos anos, no período de 2004 a

2014 (Figuras 32, 33 e 34). Os maiores benefícios da calagem na produtividade de grãos

foram observados ao longo do tempo, na medida em que o solo apresentou níveis de acidez

mais elevados e houve maior tempo para a reação do calcário aplicado na superfície. Logo

após a aplicação de calcário, em 2004, até safra de 2007-2008, não houve respostas positivas

das culturas à calagem. No entanto, a partir da safra de 2008-2009, os efeitos da calagem na

produtividade das culturas se tornaram bastante expressivos.

No primeiro ano de avaliação (Figura 32a), a produtividade do milho (2004-2005),

não foi influenciada pelas doses de calcário, tendo-se obtido rendimento médio de 9522 kg ha-

112

1 de grãos. No entanto, a produtividade do milho, cultivado em 2004-2005, foi alterada com

os tratamentos de cobertura do solo (Figura 32b). O tratamento CNCC proporcionou maior

produtividade de milho em relação ao tratamento SNSC. Essa maior produtividade pode ter

Figura 32. Produtividade de grãos de milho em 2004-2005 (híbrido AG 6018) e de soja em 2005-2006 (cv. CD

206), 2006-2007 (cv. CD 214 RR) e 2007-2008 (cv. CD 214 RR), considerando as doses de calcário

na superfície (a), e os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem cobertura do solo

(SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo

(CNCC) (b). **: P < 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo teste de

Tukey a P = 0,05.

4000

6000

8000

10000

12000

ŷ = ӯ = 9521,81

b aba

4000

6000

8000

10000

12000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = 3968,2 - 34,00x

R² = 0,92**

a a a

1000

2000

3000

4000

5000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = ӯ = 3065,0

b ba

1000

2000

3000

4000

5000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = ӯ = 3472,46

a aa

1000

2000

3000

4000

5000

SNSC SNCC CNCC


Pro

du

tivid

ad

e d

e grã

os,

kg h

a-1

Cobertura do solo

Soja (2005-2006)

Soja (2006-2007)

Milho (2004-2005) (a)

0 4 8 12

Soja (2007-2008)

(b)

113

sido decorrente da aplicação de N na cultura de aveia que antecedeu o milho.

A produtividade de soja, em 2005-2006, foi reduzida linearmente com o aumento das

doses de calcário aplicadas na superfície (Figura 32a). A redução ocorrida no rendimento de

grãos de soja foi da ordem de 10% com a maior dose de calcário aplicada (12 t ha-1). Como

nessa safra, a precipitação pluvial ocorrida nos meses de novembro e dezembro esteve abaixo

da média histórica da região (Tabela 3), é possível que as maiores doses de calcário tenham

ocasionado problemas na absorção de alguns nutrientes em função do período mais seco,

como o K, pelo aumento nos teores de Ca e Mg, e o Mn, pelo aumento no pH decorrentes da

calagem. Os tratamentos de cobertura do solo não influenciaram significativamente a

produtividade da soja cultivada em 2005-2006 (Figura 32b).

A produtividade de soja, em 2006-2007 e 2007-2008, não foi influenciada pelas

doses de calcário aplicadas na superfície (Figura 32a). Os rendimentos médios de grãos de

soja obtidos em 2006-2007 e 2007-2008, foram de 3065 e 3472 kg ha-1, respectivamente. Em

relação aos tratamentos de cobertura do solo, a produtividade de soja foi maior no tratamento

CNCC em relação aos demais tratamentos (SNSC e SNCC), somente em 2006-2007 (Figura

32b). O aumento na produtividade de soja no tratamento CNCC, nessa safra, pode ter sido

consequência de maior ciclagem de nutrientes proporcionada pela cultura de aveia, a qual

antecedeu a soja, decorrente da adubação nitrogenada.

A produtividade de milho, em 2008-2009, foi aumentada com as doses de calcário,

conforme o modelo quadrático (Figura 33a). A produtividade de milho, nessa safra, foi bem

inferior no tratamento sem calcário em relação aos demais tratamentos com calagem (4, 8 e

12 t ha-1). A resposta do milho à calagem pode ter se acentuado devido ao fato de ter ocorrido

precipitação pluvial abaixo da média histórica da região, nos meses de novembro e dezembro

de 2008 (Tabela 3). A falta de chuvas, certamente, prejudicou o desenvolvimento e a

114

Figura 33. Produtividade de grãos de milho em 2008-2009 (híbrido Pioneer 30F53), de soja em 2009-2010 (cv.

CD 206 RR) e 2010-2011 (cv. BMX Apolo RR), e de feijão em 2011-2012 (cv. Rubi), considerando

as doses de calcário na superfície (a), e os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem

cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com

cobertura do solo (CNCC) (b). **: P < 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente


produtividade do milho nas parcelas sem calcário, tendo em vista que a toxicidade do Al em

plantio direto aumenta com a diminuição da umidade disponível no solo (Joris et al., 2013).

No entanto, a produtividade de milho, em 2008-2009, não foi influenciada pelos tratamentos

4000

6000

8000

10000

12000

ŷ = 7141,3 + 728,53x - 39,70x2

R² = 0,95**

a aa

4000

6000

8000

10000

12000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = 3258,2 + 69,89x

R² = 0,89**

a a a

1000

2000

3000

4000

5000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = 1833,7 + 571,8x - 30,98x2

R² = 0,99**

aa

a

1000

2000

3000

4000

5000

1000

1500

2000

2500

3000ŷ = 1531,9 + 156,36x - 10,22x2

R² = 0,84** a

bb

1000

1500

2000

2500

3000

SNSC SNCC CNCC


0 4 8 12

Feijão (2011-2012)

(b) P

rod

uti

vid

ad

e d

e grã

os,

kg h

a-1

Cobertura do solo

Soja (2009-2010)

Soja (2010-2011)

Milho (2008-2009) (a)

115

de cobertura do solo (Figura 33b), tendo-se obtido produtividade média de 9289 kg ha-1 de

grãos.

A produtividade de soja, em 2009-2010 e 2010-2011, foi aumentada com as doses de

calcário aplicadas na superfície (Figura 33a). O aumento na produtividade de soja em função

das doses de calcário ocorreu de acordo com o modelo linear, em 2009-2010, e quadrático,

em 2010-2011. Na safra 2009-2010, houve adequada precipitação pluvial durante o ciclo de

desenvolvimento da cultura da soja (Tabela 3). Apesar de a resposta da soja em produtividade

em função das doses de calcário ter sido linear, em 2009-2010, o rendimento de grãos obtido

nas parcelas sem calcário foi bastante satisfatório (3258 kg ha-1). Porém, na safra 2010-2011,

a produtividade de soja nas parcelas foi bastante prejudicada (1834 kg ha-1), provavelmente

em decorrência da precipitação pluvial abaixo da média histórica da região ocorrida durante o

mês de novembro, na fase inicial de desenvolvimento da cultura da soja. Cabe destacar que a

falta de água durante o período de desenvolvimento vegetativo da cultura da soja aumenta a

toxicidade do Al para as plantas (Joris et al., 2013). Os tratamentos de cobertura do solo não

ocasionaram alterações significativas na produtividade da soja em 2009-2010 e 2010-2011

(Figura 33b).

O feijão foi cultivado em 2011-2012 e, logo após a sua colheita, no início do ano de

2012, foi realizado um novo cultivo de feijão (Feijão safrinha 2012). Nos dois cultivos de

feijão, safra de 2011-12 (Figura 33a) e safrinha de 2012 (Figura 34a), houve aumento na

produtividade de grãos da cultura com as doses de calcário aplicadas, conforme o modelo

quadrático. A produtividade de feijão foi bastante inferior nas parcelas sem calcário em

relação àquelas que receberam calagem, especialmente no cultivo da safrinha. Os tratamentos

de cobertura do solo também influenciaram a produtividade de feijão, nos dois cultivos. Na

safra de 2011-12 (Figura 33b), a produtividade de feijão foi maior no tratamento SNSC em

relação aos tratamentos com cobertura de solo (SNCC e CNCC). Na safrinha de 2012 (Figura

116

34b), a produtividade de feijão foi maior no tratamento SNSC do que no tratamento CNCC.

Isso pode ter ocorrido devido ao excesso de chuvas ocorrido durante o desenvolvimento da

cultura do feijão, tanto na safra de 2011-2012 como na safrinha de 2012 (Tabela 3). É

possível que os tratamentos com cobertura do solo tenham proporcionado um ambiente com

maior umidade, afetando negativamente a produtividade da cultura do feijão.

Figura 34. Produtividade de grãos de feijão safrinha em 2012 (cv. Estilo) e de soja em 2012-2013 (cv. NA

5909 RG) e 2013-2014 (cv. BMX Ativa RR), considerando as doses de calcário na superfície (a), e

os tratamentos de cobertura do solo: sem nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio

e com cobertura do solo (SNCC) e com nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC) (b). *: P < 0,05

e **: P < 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a P =

0,05.

1000

1500

2000

2500

3000

ŷ = 1152,9 + 319,34x - 18,14x2

R² = 0,86**

aab b

1000

1500

2000

2500

3000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = 3932,1 + 188,27x - 12,96x2

R² = 0,96*

ab b

1000

2000

3000

4000

5000

1000

2000

3000

4000

5000

ŷ = 3773,9 + 25,70x

R² = 0,70*

a a a

1000

2000

3000

4000

5000

SNSC SNCC CNCC


0 4 8 12

Pro

du

tivid

ad

e d

e grã

os,

kg h

a-1

Cobertura do solo

Soja (2013-2014)

Soja (2012-2013)

(a) (b) Feijão (safrinha-2012)

117

A produtividade da soja, em 2012-2013 e 2013-14, foi aumentada com as doses de

calcário aplicadas na superfície (Figura 34a). O aumento na produtividade de soja com as

doses de calcário ocorreu conforme o modelo quadrático, em 2012-13, e linear, em 2013-14.

Destaca-se que altas produtividades de grãos foram obtidas nas parcelas sem calcário, nesses

dois cultivos de soja (3932 kg ha-1 em 2012-13 e 3774 kg ha-1 em 2013-14). Com relação aos

tratamentos de cobertura do solo, a produtividade de soja foi maior no tratamento SNSC do

que nos tratamentos com cobertura do solo (SNCC e CNCC), em 2012-2013 (Figura 34b).

Esse efeito, possivelmente, também foi ocasionado pelo excesso de umidade nos tratamentos

com cobertura do solo, visto a precipitação pluvial esteve acima da média da região no

período de desenvolvimento da cultura da soja, nessa safra (Tabela 3). Em 2013-2014, não

foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos de cobertura do solo na

produtividade de grãos de soja (Figura 34b).

A produtividade acumulada de grãos das culturas de milho, soja e feijão, no período

de 2004 a 2014, aumentou com as doses de calcário aplicadas na superfície, de acordo com o

modelo quadrático (Figura 35a).

Figura 35. Produtividade acumulada de grãos de milho, soja e feijão durante o período de 2004 a 2014,

considerando as doses de calcário na superfície (a), e os tratamentos de cobertura do solo: sem

nitrogênio e sem cobertura do solo (SNSC), sem nitrogênio e com cobertura do solo (SNCC) e com

nitrogênio e com cobertura do solo (CNCC) (b). **: P < 0,01. Letras iguais nas colunas não diferem

estatisticamente pelo teste de Tukey a P = 0,05.

30000

40000

50000

60000

ŷ = 42288,0 + 2362,8x - 141,5x2

R² = 0,96**

a a a

30000

40000

50000

60000

SNSC SNCC CNCC


0 4 8 12

Cobertura do solo

Pro

du

tivid

ad

e acu

mu

lad

a

de

grã

os,

kg h

a-1

118

De acordo com a equação de regressão ajustada, o máximo rendimento acumulado de

grãos das culturas seria obtido com a dose de 8,3 t ha-1 de calcário. O incremento na

produtividade acumulada de grãos das culturas com a utilização dessa dose seria na ordem de

23%. A dose de máximo rendimento acumulado de grãos (8,3 t ha-1) foi muito próxima da

dose de calcário calculada para elevar a saturação por bases do solo, na camada de 0–0,20 m,

a 70% (8,6 t ha-1). Esses resultados concordam com os obtidos por Caires et al. (2005) em

estudo de longo prazo realizado em sistema plantio direto. A produtividade acumulada de

grãos das culturas não foi influenciada significativamente pelos tratamentos de cobertura do

solo (Figura 35b).

No sistema plantio direto, a aplicação do calcário é realizada na superfície, sem

incorporação. O calcário, além de apresentar baixa solubilidade em água, os produtos de sua

dissolução também apresentam baixa mobilidade no solo (MORAES et al., 2007; RAIJ,

2011). O efeito do calcário no solo depende do tempo decorrido da aplicação e do volume de

solo corrigido com a sua aplicação (MIRANDA et al., 2005). Como a reação do calcário

aplicado na superfície ocorre de forma lenta e gradual, as culturas de milho e soja cultivadas

logo após a aplicação do calcário não apresentaram respostas positivas à calagem. Como

observado na safra de soja em 2005-2006, altas doses de calcário aplicadas na superfície

podem afetar negativamente a produtividade das culturas, principalmente por proporcionarem

menor disponibilidade de micronutrientes decorrente da elevação do pH do solo. Novais et al.

(1989) observaram redução na produtividade de soja devida à deficiência de micronutrientes,

principalmente de Mn, quando os valores de pH do solo foram elevados. Contudo esse efeito

foi amenizado com o tempo, de forma que não houve nenhuma resposta da soja com a

calagem, nas safras de 2006-2007 e 2007-2008. A ausência de resposta das culturas de milho

e soja à calagem, observada em sistema plantio direto, pode ser explicada pelo fato de os

teores de Ca, Mg e K estarem em níveis adequados no solo, apresentando uma relação

119

adequada com o Al trocável (CAIRES et al., 1998). A ausência de resposta da soja à calagem

também tem sido associada com o maior conteúdo de matéria orgânica nas camadas

superficiais do solo que, por sua vez, pode diminuir a toxicidade do Al por meio de sua

complexação com ligantes orgânicos.

Entretanto, em outros estudos, a aplicação de calcário ocasionou aumento na

produtividade de grãos de milho (PÖTTKER & BEN, 1998; CAIRES et al. 2002, 2004), soja

(CAIRES et al., 2003; CORRÊA et al., 2008; CASTRO & CRUSCIOL, 2013) e feijão

(BARBOSA FILHO & SILVA, 1994; FAGERIA et al., 2008). Ernani et al. (2002)

observaram que, em média, a calagem aumentou o rendimento de milho em 66%. A resposta

das culturas à calagem tem sido frequentemente obtida em solos ácidos e deve-se

principalmente à diminuição ou eliminação da fitotoxicidade do Al. Caires et al. (2001)

constataram incremento na produtividade de soja com a aplicação de calcário dolomítico em

superfície, e esse aumento na produtividade foi decorrente da neutralização da acidez do solo

na camada superficial e subsuperficial, e da elevação da saturação por bases (OLIVEIRA &

PAVAN, 1996; CAIRES et al., 2003). Aumentos na produtividade de feijão com a aplicação

de calcário em sistema plantio direto também têm sido relatados na literatura (SORATTO et

al., 2010; SILVA et al., 2011). Esses últimos autores atribuíram o aumento da produtividade

do feijão com a calagem à melhoria nos atributos químicos do solo, por meio da elevação do

pH, dos teores de Ca e Mg, e da saturação por bases do solo. Fageria (2001) observou que a

produtividade de grãos de feijão, milho e soja aumentou significativamente com a aplicação

de calcário, sendo que o rendimento de grãos de feijão aumentou em 21%, o de milho em

23% e o de soja em 31%.

Em áreas conduzidas no sistema plantio direto, preconiza-se a manutenção de

resíduos culturais sobre o solo e a mínima alteração da sua estrutura, para minimizar seu

contato com o solo e diminuir, com isso, a velocidade de decomposição dos resíduos

120

(PAVINATO et al., 2009). O revolvimento mínimo do solo e a adequada cobertura vegetal

propiciam melhores condições de umidade no solo, beneficiando e ocasionando incremento

na disponibilidade de nutrientes às plantas, principalmente nas camadas superficiais, mesmo

em condições de elevada acidez (MALVEZI et al., 2015). No entanto, no presente estudo, os

tratamentos de cobertura do solo tiveram pouca influência na produtividade das culturas.

Machado & Assis (2010) também não observaram efeito de oito espécies de cobertura do solo

usadas na entressafra da soja, sobre a produtividade de grãos da cultura, apesar da elevada

produção de palhada pelas espécies.

O efeito positivo do tratamento de cobertura do solo que ocorreu na safra de milho

em 2004-2005, certamente, foi devido à maior entrada de N no sistema. Amado et al. (2003)

verificaram efeito positivo da adubação nitrogenada aplicada na aveia sobre a nutrição e o

rendimento do milho cultivado em sucessão. Amanullah et al. (2016) verificaram que a

aplicação de N por diferentes fontes aumentou a produtividade do milho. No presente estudo,

também foi verificado que na safra de 2006-2007, houve um aumento na produtividade de

soja no tratamento com cobertura e adição de N. Possivelmente, nesse tratamento, a entrada

de N promoveu maior desenvolvimento das plantas que antecederam o cultivo da soja e, com

isso, beneficiaram a produtividade de soja. As gramíneas podem melhorar, temporariamente,

alguns atributos físicos do solo e ainda liberar nutrientes, fazendo com que o desenvolvimento

de leguminosas e não-leguminosas seja favorecido (ANDREOLA et al., 2000).

Acontece, porém, que nas safras de feijão em 2011-2012, de feijão safrinha em 2012

e de soja em 2012-2013, o tratamento com solo descoberto durante a estação de outono–

inverno (SNSC) proporcionou maiores produtividades de grãos das culturas do que os

tratamentos com cobertura do solo (SNCC e CNCC) (Figura 33b e 34b). Uma possível

explicação para esse efeito seria o excesso de umidade no solo na maior parte do tempo de

desenvolvimento das culturas no campo, proveniente de precipitações pluviais acima da

121

média (Tabela 3), fazendo com que os tratamentos com cobertura do solo (SNCC e CNCC)

armazenassem uma maior quantidade de água, prejudicando assim o desenvolvimento

adequado das culturas. Andreola et al. (2000) verificaram que a cobertura do solo aumenta a

retenção de água, expressa pelo equivalente de umidade. Bortoluzzi & Eltz (2000)

observaram que nos primeiros 0,10 m de profundidade do solo ocorreu maior teor de água em

solos cobertos do que em solos desnudos, em razão da menor transferência de energia e da

menor evaporação da água pela presença de cobertura, sendo seus efeitos mais pronunciados

nas proximidades da superfície do solo. De acordo com Silveira et al. (2001), a produtividade

do feijoeiro é bastante afetada pela condição hídrica do solo, sendo que deficiência ou excesso

de água nas diferentes fases do ciclo da cultura causam redução na produtividade. Ferrari et

al. (2013) ressaltam que o excesso hídrico causa queda na produtividade de soja, pois reduz o

potencial hídrico foliar, provocando fechamento estomático, o que prejudica a fotossíntese e

reduz o arejamento do solo, o desenvolvimento das raízes e a fixação do N2 no solo.

Por outro lado, o Al também está intimamente relacionado com o desenvolvimento

das raízes das plantas, pois é um dos principais responsáveis pela baixa performance de

plantas economicamente importantes em solos ácidos. Das espécies de Al, a forma Al3+ é

comprovadamente a mais tóxica e o sintoma inicial, e mais nocivo, de sua toxicidade às

plantas é a inibição do crescimento da raiz (ECHART & CAVALLI-MOLINA, 2001).

Na Figura 36 são mostradas as relações encontradas entre a produtividade acumulada

de grãos das culturas, no período de 2004 a 2014, e os teores de Al extraídos com as soluções

de KCl 1 mol L-1 e de LaCl3 0,33 mol L-1, em diferentes profundidades do solo. O efeito

negativo do Al3+ trocável na produtividade acumulada de grãos das culturas foi confirmado

(Figura 36a), pois foram encontradas fortes correlações negativas entre a produtividade

acumulada e o teor de Al extraído com KCl, nas três profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–

0,10 e 0,10–0,20 m). Além do Al trocável (Figura 36a), o Al não-trocável, extraído com o

122

LaCl3 (Figura 36b), nas três profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m),

também exerceu forte influência negativa na produtividade acumulada de grãos das culturas.

Figura 36. Relações entre a produtividade acumulada de grãos das culturas, no período de 2004 a 2014, e os

teores de Al extraídos com as soluções de cloreto de potássio [AlKCl] (a) e de cloreto de lantânio

[AlLa] (b), para diferentes profundidades do solo. ***: P < 0,001.

Como já visto, o cloreto de lantânio é um extrator mais forte que o KCl, e extrai o Al

complexado fracamente com a MOS (BLOOM et al., 1979). Mesmo esse Al estando

associado à MOS, grandes reduções nas produtividades das culturas podem ocorrer com o

aumento dessa forma de Al, pois ela pode ser facilmente dessorvida da MOS, passando para a

solução do solo.

Efeito semelhante ao Al extraído com o LaCl3 sobre a produtividade acumulada,

30000

40000

50000

60000

ŷ = 51735 - 9072,8x

r = - 0,81***

30000

40000

50000

60000 ŷ = 53122 - 2837,6 x

r = - 0,71***

30000

40000

50000

60000 ŷ = 52049 - 4951,7x

r = - 0,80***

30000

40000

50000

60000 ŷ = 52963 - 2602,1x

r = - 0,61***

30000

40000

50000

60000 ŷ = 52990 - 5628,6x

r = - 0,75***

30000

40000

50000

60000 ŷ = 54615 - 2744,0x

r = - 0,81***Pro

du

tivid

ad

e acu

mu

lad

a d

e grã

os,

kg h

a-1

AlLa, cmolc kg-1

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

0 1,5 3,0 4,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0

AlKCl, cmolc kg-1

123

também foi observado com o Al extraído com a solução de CuCl2 (Figura 37a). Estreitas

correlações negativas foram encontradas entre a produtividade acumulada e o Al extraído com

CuCl2, nas três profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m).

Figura 37. Relações entre a produtividade acumulada de grãos das culturas, no período de 2004 a 2014, e os

teores de Al extraídos com as soluções de cloreto de cobre [AlCu] (a) e de pirofosfato de sódio [AlP]

(b), para diferentes profundidades do solo. ns: não significativo; ***: P < 0,001.

Nota-se que os coeficientes de correlação entre a produtividade acumulada e o Al

extraído com CuCl2 (Figura 37a) foram menores que o Al extraído com o LaCl3 (Figura 36a).

Isso se deve à habilidade do Cu2+ para formar complexos relativamente mais fortes com a

MOS, o que torna esse extrator potencialmente adequado para a remoção de Al unido

30000

40000

50000

60000 ŷ = 56596 - 2029,3x

r = - 0,55***

30000

40000

50000

60000 r = - 0,29ns

30000

40000

50000

60000 ŷ = 56647 - 1767,9x

r = - 0,61***

30000

40000

50000

60000 r = - 0,33ns

30000

40000

50000

60000 ŷ = 59492 - 2470,6x

r = - 0,56***

30000

40000

50000

60000 r = - 0,29ns

Pro

du

tivid

ad

e acu

mu

lad

a d

e grã

os,

kg h

a-1

AlP, cmolc kg-1

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

(a) (b)

10 20 30 40 50 2 4 6 8

AlCu, cmolc kg-1

124

organicamente (JUO & KAMPRATH, 1979). Porém, a produtividade acumulada não

apresentou correlação significativa com o Al extraído com o pirofosfato de sódio (Figura

37b), nas três camadas de solo estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m). Como o

pirofosfato de sódio tem capacidade de extrair formas de Al fortemente ligadas a compostos

orgânicos (BASCOMB, 1968), dificilmente ocorre a dessorção desse Al da MOS, não

influenciando desta forma, a produtividade das culturas.

O Al extraído com o oxalato ácido de amônio também não apresentou correlação

significativa com a produtividade acumulada de grãos das culturas (Figura 38), nas três

profundidades estudadas (0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m). Isso se deve ao fato de o oxalato

Figura 38. Relação entre a produtividade acumulada de grãos das culturas, no período de 2004 a 2014, e os

teores de Al extraídos com a solução de oxalato de amônio [AlO], para diferentes profundidades do

solo. ns: não significativo.

30000

40000

50000

60000r = - 0,28ns

30000

40000

50000

60000 r = - 0,07ns

30000

40000

50000

60000 r = - 0,09ns

15 20 25 30

AlO, cmolc kg-1

Pro

du

tivid

ad

e acu

mu

lad

a d

e grã

os,

kg h

a-1

0,05 – 0,10 m

0,10 – 0,20 m

0 – 0,05 m

125

de amônio extrair formas de baixa cristalinidade e amorfas de compostos de Fe e de Al

(SCHWERTMANN, 1964).

Os resultados sugerem que, dentre os fatores que podem prejudicar as produtividades

das culturas em solos ácidos, o Al merece atenção especial. As plantas quando se

desenvolvem na presença de níveis tóxicos de Al não conseguem absorver água e nutrientes

de modo adequado, o que as torna menos produtivas e mais susceptíveis à seca (MIGUEL et

al., 2010). Cabe destacar que não só o Al trocável, mas também o Al não-trocável,

especialmente aquele complexado mais fracamente com a MOS, pode comprometer a

produtividade das culturas em sistema plantio direto de longa duração.

126

6. CONCLUSÕES

A calagem na superfície em sistema plantio direto apresentou eficiência na correção

da acidez do solo, em longo prazo, aumentando o pH, os teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis e a

saturação por bases, bem como reduzindo os níveis de Al3+ até a profundidade de 0,20 m.

Os teores de Al3+ trocável ocupam uma proporção muito baixa em relação às formas

de Al não-trocável, as quais foram predominantes em todas as camadas de solo avaliadas até a

profundidade de 0,20 m. A calagem superficial em plantio direto neutralizou o Al3+ na forma

trocável, e também uma fração importante das diferentes formas do Al não-trocável.

A calagem na superfície em plantio direto reduziu o Al fortemente complexado pela

matéria orgânica do solo, sendo parte precipitado em formas inorgânicas de Al(OH)3, e parte

complexado novamente pelas formas mais lábeis da matéria orgânica do solo.

A aplicação superficial de calcário em plantio direto reduziu a concentração de Al

complexado pela matéria orgânica do solo em curto prazo, e promoveu aumento na ligação de

baixa estabilidade do Al com a matéria orgânica do solo em longo prazo.

A cobertura do solo com resíduos de plantas de aveia e trigo proporcionou grande

aporte de carbono orgânico em longo prazo, e aumentou a estabilidade da ligação entre o Al e

a matéria orgânica do solo, bem como a relação do Al extraído com o pirofosfato de sódio e o

oxalato de amônio. Essa relação indicou que o solo do presente estudo apresentou predomínio

de Al complexado organicamente.

O Al não-trocável complexado mais fracamente com a matéria orgânica do solo,

assim como o Al trocável, apresentou forte correlação com a produtividade das culturas,

mostrando que o aumento dessas formas de Al no solo afeta severamente a produtividade das

culturas.

A produtividade de grãos das culturas aumentou com a aplicação de calcário ao

longo dos anos, sendo que o maior rendimento acumulado de grãos, em um período de 10

127

anos, foi obtido com uma dose de calcário próxima da calculada para elevar a saturação por

bases, na camada de 0–0,20 m, a 70% (8,3 t ha-1).

128

7. REFERÊNCIAS

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